專利名稱:一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置以及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光伏或半導(dǎo)體領(lǐng)域中的一種制作太陽能電池片的裝置,特別涉及一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,本發(fā)明還涉及了一種制作太陽能電池片的刻蝕方法。
背景技術(shù):
制作太陽能電池片的工序通常包括硅片檢測、硅片表面制絨、擴(kuò)散制PN結(jié)、去磷 硅玻璃、刻蝕、鍍減反射膜、絲網(wǎng)印刷、快速燒結(jié)等一系列工序??涛g工序是由于在擴(kuò)散制PN 結(jié)過程中,硅片的所有表面(正面、背面)包括邊緣都將不可避免地?cái)U(kuò)散上磷。PN結(jié)的正面 所收集到的光生電子會(huì)沿著邊緣擴(kuò)散有磷的區(qū)域流到PN結(jié)的背面,而造成短路。因此,必 須對太陽能電池周邊以及背面的摻雜硅進(jìn)行刻蝕,以去除電池邊緣的PN結(jié)。在現(xiàn)有的制作太陽能電池片的刻蝕工序中,通常采用等離子刻蝕以及濕法刻蝕等 方式。但是由于等離子刻蝕以及濕法刻蝕法均是采用首先將不需要去除擴(kuò)散層的部位 (一般為硅片的正面)覆蓋一層掩膜來起掩蔽作用,以達(dá)到有效控制刻蝕區(qū)域的目的,然后 將硅片置于等離子裝置或濕法刻蝕裝置中進(jìn)行刻蝕,操作繁瑣,刻蝕速度慢;同時(shí)由于掩膜 的保護(hù)作用有限,等離子刻蝕以及濕法刻蝕法還存在在已覆蓋掩膜的部位發(fā)生刻蝕反應(yīng)的 風(fēng)險(xiǎn),一般也稱為“底蝕”現(xiàn)象,底蝕會(huì)限制后續(xù)的電池片制作工藝。專利公開號為CN1469939,名稱為“濕法刻蝕方法”的中國專利,公開了一種濕法 刻蝕方法,該方法主要為用于刻蝕基板的刻蝕劑按給定圖形施加。在刻蝕之前,在基板上 按所述圖形涂覆抗蝕劑層,以限定出基板的至少一個(gè)露出部分。為了使底蝕最小,在刻蝕之 前,在基板上設(shè)置鈍化物質(zhì)也限定所述圖形,即在露出部分的周圍??涛g期間鈍化物質(zhì)在周 圍形成刻蝕保護(hù)化合物。該方法屬于一種典型的濕法刻蝕法,雖然通過在刻蝕期間鈍化物 質(zhì)在周圍形成刻蝕保護(hù)化合物的技術(shù)方案來降低底蝕的程度,但是仍然存在底蝕現(xiàn)象,同 時(shí)該方法操作復(fù)雜,工序繁多,刻蝕生產(chǎn)周期慢。隨著電池片制作工藝的發(fā)展,找到一種工序簡單,同時(shí)方便控制硅片刻蝕區(qū)域的 方法,是非常有意義的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,使用該刻 蝕裝置進(jìn)行刻蝕不僅工序簡單,省去了覆蓋掩膜的操作環(huán)節(jié),而且還可以靈活、快速地控制 硅片刻蝕區(qū)域。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其中包括墊子,墊子與硅片接觸的表面上含 有刻蝕溶液。一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其中墊子的橫截面可以是長方形、正方形、 梯形、橢圓形、圓形等任意一種形狀。一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,包括,經(jīng)過硅片制絨、擴(kuò)散工序后得到表面覆蓋有擴(kuò)散層的硅片,其中將表面覆蓋有擴(kuò)散層的硅片需要去除擴(kuò)散層的部位與墊子接觸, 墊子上的刻蝕溶液對表面覆蓋有擴(kuò)散層的硅片需要去除擴(kuò)散層的部位進(jìn)行刻蝕,完成刻蝕 工序。一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中刻蝕溶液可以是酸溶液。酸溶液可以是HF或HNO3的任意一種或其混合。一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中刻蝕溶液可以是堿溶液。堿溶液可以是NaOH或KOH的任意一種或其混合。一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為0. 01-100分鐘。一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的墊子的材料可以為PFA、PVDF, PTFE中的任意一種材料。一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的墊子和硅片是可以進(jìn)行相對移 動(dòng)的。一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述墊子與硅片接觸的表面的刻蝕溶 液是通過噴射的方式上去。本發(fā)明涉及的PTFE 特富隆,因其優(yōu)異的耐化學(xué)性稱其為“塑料王”。PFA:全氟烷 氧基;可溶性聚四氟乙烯。目前國內(nèi)外最潔凈的實(shí)驗(yàn)分析器皿。極低的溶出與析出,外觀 半透明,是儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),強(qiáng)腐蝕性,昂貴高純試劑的極佳器皿,金屬元素空白值低,使用溫 度-200 +2600C ο PVDF 聚偏氟乙烯。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施效果比較 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供的制作太陽能電池片的刻蝕裝置操作簡單,去除了覆 蓋掩膜的工藝環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了靈活、快速地對硅片刻蝕區(qū)域的控制,同時(shí)本發(fā)明提供的制作太 陽能電池片的刻蝕裝置消除了現(xiàn)有等離子刻蝕以及濕法刻蝕法存在發(fā)生底蝕現(xiàn)象的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的工作原理墊子上的刻蝕溶液對表面覆蓋有擴(kuò)散層的硅片需要去除擴(kuò)散 層的部位進(jìn)行刻蝕,其中墊子和硅片是可以進(jìn)行相對移動(dòng)的,這樣就可以快速、靈活地實(shí)現(xiàn) 對硅片刻蝕區(qū)域進(jìn)行控制的目的。
附圖1是本發(fā)明提供的刻蝕裝置的示意圖;附圖2是本發(fā)明提供的刻蝕裝置的使用狀態(tài)示意圖;附圖3是經(jīng)本發(fā)明處理后的一種硅片截面結(jié)構(gòu)示意圖;附圖4是現(xiàn)有濕法刻蝕的使用狀態(tài)示意圖;附圖5是經(jīng)現(xiàn)有濕法刻蝕處理后的硅片截面結(jié)構(gòu)示意圖;附圖6是本發(fā)明實(shí)施例7中刻蝕裝置的示意圖。附圖7是經(jīng)本發(fā)明處理后的一種硅片截面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記墊子1、硅片2、擴(kuò)散層3、刻蝕溶液4、掩膜5、噴射通道6、控制器7。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其中包括墊子1,墊子1與硅片2 接觸的表面上含有刻蝕溶液4。實(shí)施例2、一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其中墊子1的橫截面是長方形。其 余同實(shí)施例1。實(shí)施例3、一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其中墊子1的橫截面是正方形。其 余同實(shí)施例1。實(shí)施例4、一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其中墊子1的橫截面是梯形。其 余同實(shí)施例1。實(shí)施例5、一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其中墊子1的橫截面是橢圓形。其 余同實(shí)施例1。實(shí)施例6、一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其中墊子1的橫截面是圓形。其余同實(shí)施例1。實(shí)施例7、一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其中包括墊子1,墊子1與硅片2 接觸的表面上含有刻蝕溶液4,刻蝕溶液4通過控制器7經(jīng)過噴射通道6噴射至墊子1與硅 片2接觸的表面。 實(shí)施例8、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,包括,經(jīng)過硅片制絨、擴(kuò)散工序后得 到表面覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2,其中將表面覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2需要去除擴(kuò)散層3 的部位與墊子1接觸,墊子1上的刻蝕溶液4對表面覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2需要去除擴(kuò) 散層3的部位進(jìn)行刻蝕,完成刻蝕工序。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例7中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例9、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中刻蝕溶液4是HF和HNO3的混 合溶液。其余同實(shí)施例8。實(shí)施例10、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中刻蝕溶液4是NaOH和KOH的 混合溶液。其余同實(shí)施例8。實(shí)施例11、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為0. 01分 鐘。其余同實(shí)施例8。實(shí)施例12、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為0. 1分 鐘。其余同實(shí)施例8。實(shí)施例13、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為1分鐘。 其余同實(shí)施例8。實(shí)施例14、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為2分鐘。 其余同實(shí)施例8。實(shí)施例15、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為5分鐘。 其余同實(shí)施例8。實(shí)施例16、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為8分鐘。 其余同實(shí)施例8。實(shí)施例17、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為10分鐘。 其余同實(shí)施例8。實(shí)施例18、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為20分鐘。 其余同實(shí)施例8。實(shí)施例19、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為30分鐘。 其余同實(shí)施例8。實(shí)施例20、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為50分鐘。 其余同實(shí)施例8。實(shí)施例21、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為80分鐘。 其余同實(shí)施例8。實(shí)施例22、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的接觸時(shí)間為100分 鐘。其余同實(shí)施例8。實(shí)施例23、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的墊子1的材料為PFA。 其余同實(shí)施例8。實(shí)施例24、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的墊子1的材料為PVDF。其余同實(shí)施例8。實(shí)施例25、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的墊子1的材料為PTFE。其余同實(shí)施例8。實(shí)施例26、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述的墊子1和硅片2是可 以進(jìn)行相對移動(dòng)的。其余同實(shí)施例8。實(shí)施例27、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其中所述墊子1與硅片2接觸的 表面的刻蝕溶液4是通過噴射的方式上去。其余同實(shí)施例8。實(shí)施例28、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,包括,經(jīng)過硅片制絨、擴(kuò)散工序后 得到表面覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2,其中將表面覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2需要去除擴(kuò)散層 3的部位與墊子1接觸,刻蝕溶液4通過控制器7經(jīng)過噴射通道6噴射至墊子1與硅片2接 觸的表面上,墊子1上的刻蝕溶液4對表面覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2需要去除擴(kuò)散層3的 部位進(jìn)行刻蝕,完成刻蝕工序。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例7中的任意一種實(shí)施例。其余同實(shí) 施例8。實(shí)施例29、一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其中墊子1與硅片2接觸的表面 上含有刻蝕溶液4,裝有刻蝕溶液4的容器口連接噴射通道6的一端,噴射通道6上設(shè)有控 制器7,噴射通道6的另一端與墊子1的前端相通,墊子1的前端和硅片2表面接觸。上的 刻蝕溶液4中。其余同實(shí)施例7。使用的時(shí)候可以通過控制器7控制流量,不斷補(bǔ)充新鮮的刻蝕溶液4,并將其送至 墊子1的前端和硅片2表面接觸。因?yàn)榭涛g溶液4消耗后,不及時(shí)補(bǔ)充,會(huì)影響刻蝕效果。 實(shí)施例30、一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,包括,經(jīng)過硅片制絨、擴(kuò)散工序后得到表面 覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2,其中將表面覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2需要去除擴(kuò)散層3的部位 與墊子1的前端接觸,墊子1的前端上的刻蝕溶液4對表面覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2需要 去除擴(kuò)散層3的部位進(jìn)行刻蝕,通過控制器7控制流量,不斷補(bǔ)充新鮮的刻蝕溶液4,并將其 送至墊子1的前端和硅片2表面接觸,完成刻蝕工序。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例7中的任意 一種實(shí)施例?;蛘咂溆嗤瑢?shí)施例29。
權(quán)利要求
一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其特征在于包括墊子(1),墊子(1)與硅片(2)接觸的表面上含有刻蝕溶液(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,其特征在于墊子(1)的 橫截面可以是長方形、正方形、梯形、橢圓形、圓形等任意一種形狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,包括,經(jīng)過硅片制絨、 擴(kuò)散工序后得到表面覆蓋有擴(kuò)散層(3)的硅片(2),其特征在于將表面覆蓋有擴(kuò)散層(3)的硅片(2)需要去除擴(kuò)散層(3)的部位與墊子(1)接觸,墊子(1)上的刻蝕溶液(4)對 表面覆蓋有擴(kuò)散層(3)的硅片(2)需要去除擴(kuò)散層(3)的部位進(jìn)行刻蝕,完成刻蝕工序。
4.如權(quán)利要求3所述的一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其特征在于刻蝕溶液(4) 可以是酸溶液。
5.如權(quán)利要求3所述的一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其特征在于刻蝕溶液(4) 可以是堿溶液。
6.如權(quán)利要求3所述的一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其特征在于所述的接觸 時(shí)間為0. 01-100分鐘。
7.如權(quán)利要求3所述的一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其特征在于所述的墊子 (1)的材料可以為PFA、PVDF、PTFE中的任意一種材料。
8.如權(quán)利要求3所述的一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其特征在于所述的墊子 ⑴和硅片⑵是可以進(jìn)行相對移動(dòng)的。
9.如權(quán)利要求3所述的一種制作太陽能電池片的刻蝕方法,其特征在于所述墊子(1) 與硅片(2)接觸的表面的刻蝕溶液(4)是通過噴射的方式上去。
10.一種太陽能電池片的刻蝕方法,其中裝有刻蝕溶液(4)的容器口連接噴射通道 (6)的一端,噴射通道(6)上設(shè)有控制器(7),噴射通道(6)的另一端通過墊子(1)進(jìn)入到 墊子(1)與硅片(2)接觸的表面上的刻蝕溶液(4)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及光伏或半導(dǎo)體領(lǐng)域中的一種制作太陽能電池片的刻蝕裝置,本發(fā)明還涉及了一種制作太陽能電池片的刻蝕方法;該裝置包括墊子1,墊子1與硅片2接觸的表面上含有刻蝕溶液4;該方法包括,經(jīng)過硅片制絨、擴(kuò)散工序后得到表面覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2,其特征在于將表面覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2需要去除擴(kuò)散層3的部位與墊子1接觸,墊子1上的刻蝕溶液4對表面覆蓋有擴(kuò)散層3的硅片2需要去除擴(kuò)散層3的部位進(jìn)行刻蝕,完成刻蝕工序;本發(fā)明操作簡單,去除了覆蓋掩膜的工藝環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了靈活、快速地對硅片刻蝕區(qū)域的控制,同時(shí)本發(fā)明提供的制作太陽能電池片的刻蝕裝置消除了現(xiàn)有等離子刻蝕以及濕法刻蝕法存在發(fā)生底蝕現(xiàn)象的風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號C23F1/24GK101864569SQ20101018752
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者中野研吾 申請人:江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司