[發明專利]一種太陽能多晶RIE制備黑硅前的清洗工藝

在審

• 申請號: 201810909902.5
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109148265A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 厲文斌;趙穎;鄭正明
• 申請（專利權）人: 橫店集團東磁股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/311;H01L31/18
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明屬于太陽能多晶電池片技術領域。本發明公開太陽能多晶RIE制備黑硅前的清洗工藝，其包括預清洗、清洗、氧化層去除和干燥等步驟，預清洗階段采用氫氧化鈉和過氧化氫混合液進行清洗，清洗階段采用高濃度堿液進行浸漬。本發明中的方法可使用簡易的槽式設備，對砂漿/金剛線硅片RIE黑硅前預清洗，不僅除去硅片切割過程中產生的損傷層、還能去除硅片表面的雜質，例如油脂、金屬顆粒及其余有機物；對于原始硅片的表面雜質處理，能減少表面污染、降低體內復合，在后續的擴散，氫鈍化能得到很好的鈍化效果，從而提高黑硅電池轉換效率。

技術領域

本發明涉及太陽能多晶電池片技術領域，尤其是涉及一種太陽能多晶RIE制備黑硅前的清洗工藝。

背景技術

由于多晶硅片存在晶界，且各向異性的特點，所以多晶硅太陽電池要多采用各向同性腐蝕制絨，目前采用的氫氟酸、硝酸和水制絨是一種低成本的產業化生產工藝，但絨面反射率高，效率低。而采用RIE制備黑硅多晶太陽電池是一種有效地降低絨面反射率，提高效率的工藝方法。但是由于切割方式原因，原始硅片表面損傷層嚴重且表面有大量雜質，如果對硅片直接進行RIE制備黑硅，會造成表面均勻性差，影響擴散方阻均勻性及造成PE鍍膜色差，最終導致太陽能電池的轉換效率較低。故需對金剛線硅片在黑硅制備前進行前清洗工藝。

干法黑硅技術被確認為目前多晶效率提升最高、外觀最好、工藝穩定性強的技術。但是目前干法黑硅步驟使用了傳統酸制絨去損傷、且低產能的RIE設備以及高成本的設備，導致其性價比不如濕法黑硅，市場占有率相對偏低。尤其前清洗采用的酸清洗工藝表面均勻性差、拋光效果不理想，導致最終電池片外觀均勻性差、效率分布不集中。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種可提高太陽能多晶硅片提升干法黑硅絨面均勻性的前清洗工藝。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種太陽能多晶RIE制備黑硅前的清洗工藝，包括以下步驟：

a)預清洗：采用清洗液對硅片進行與清洗去除有機雜質和顆粒雜質，清洗溫度為50～60℃，清洗時間2～5分鐘，完成后用水沖洗；

b)清洗：將經步驟a)處理后的硅片在高濃度堿性液中浸漬3～5分鐘去除損傷層，溫度為50～60℃，完成后用水沖洗；

c)氧化層去除：將經步驟b)處理后的硅片在氫氟酸-鹽酸混合液中浸漬50～70秒去除氧化層和殘余堿，完成后用水沖洗；

d)干燥。

目前采用的酸體系清洗，成本高且表面拋光效果差；使用堿清洗工藝后，對于機械損傷層的處理效果更好，清洗后表面更均勻。本發明對處理對象可以為砂漿硅片也可以是金剛線硅片。

作為優選，步驟a)中的清洗液由氫氧化鈉溶液、過氧化氫和水按體積比1：(1～2.5)：(4～7)組成。

作為優選，步驟a)中的清洗液由氫氧化鈉溶液、過氧化氫和水按體積比1：1：6組成。

作為優選，氫氧化鈉溶液為質量濃度為35～45％的氫氧化鈉溶液。

作為優選，步驟b)中的高濃度堿性液為質量濃度為15～30％的氫氧化鈉溶液。

作為優選，步驟b)中的高濃度堿性液為質量濃度為20％的氫氧化鈉溶液。

作為優選，步驟b)中去除的損傷層單層厚度為18～22微米。

作為優選，步驟c)中氫氟酸-鹽酸混合液由氫氟酸、鹽酸和水按體積比1：2：12制得，其中氫氟酸的濃度為40～49vol％，鹽酸的濃度為35～37vol％。

作為優選，步驟d)具體為采用甩干機甩干。