一種晶硅太陽電池擴(kuò)散死層去除方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種晶硅太陽電池擴(kuò)散死層去除方法，對去磷硅玻璃后的晶體硅片，用NaClO水溶液、NaBrO4水溶液或H2O2堿溶液對死層進(jìn)行氧化處理，然后用HF水溶液去除掉表面氧化層。本發(fā)明的晶硅太陽電池擴(kuò)散死層去除方法，可以保證死層去除的比較干凈，結(jié)深也更均勻，從而提高開路電壓和短路電流。
【專利說明】一種晶硅太陽電池擴(kuò)散死層去除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種晶硅太陽太陽電池擴(kuò)散死層去除方法，屬于太陽電池制作工藝【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常規(guī)的晶硅太陽電池的生產(chǎn)工藝包括:制絨，擴(kuò)散，邊緣刻蝕，去磷硅玻璃，鍍膜，印刷燒結(jié)。
[0003]其中，擴(kuò)散時磷濃度呈階梯分布，表面濃度較高，超過磷在硅中的最大固溶度，過剩磷原子析出，成為一定厚度的富磷層，該區(qū)域的磷不能作為施主雜質(zhì)提供電子，反而會因為晶格失配、位錯成為復(fù)合中心，從而降低少子壽命，該層俗稱為擴(kuò)散死層(以下簡稱死層)。由于在死層中有高密度的復(fù)合中心，硅片表層吸收的短波長光所產(chǎn)生的光生載流子，在死層中復(fù)合的概率大大增加，導(dǎo)致光電流的輸出下降，因此電池的轉(zhuǎn)換效率也顯著下降。
[0004]目前，在常規(guī)電池生產(chǎn)工藝中，用HF的水溶液可以將硅片表面的磷硅玻璃層去除，但是擴(kuò)散死層并沒有完全去除；同時，由于硅片的擴(kuò)散方阻在片內(nèi)和片間的均勻性都不太理想，這大大限制了電池的效率提升。如果能夠通過后續(xù)濕化學(xué)腐蝕方法，實現(xiàn)硅片方阻均勻性的提升和載流子表面復(fù)合的減少，那么，這對電池效率的提升將是重要的推動。曾經(jīng)有嘗試在去磷硅玻璃后，利用HNO3和HF去除死層，但是，HNO3反應(yīng)不可控，均勻性難以保證，經(jīng)常破壞到擴(kuò)散結(jié)，導(dǎo)致效率不穩(wěn)定甚至顯著下降；因此，開發(fā)一種反應(yīng)可控、穩(wěn)定性好的擴(kuò)散死層的去除方法，具有積極的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明主要針對如何可控性的去掉或部分去掉擴(kuò)散死層，從而提聞光生載流子的壽命，提聞擴(kuò)散方阻的均勻性，最終達(dá)到提升電池轉(zhuǎn)換效率的目的。
[0006]一種晶硅太陽電池擴(kuò)散死層去除方法，首先，對擴(kuò)散處理后的晶體硅片進(jìn)行去磷硅玻璃處理；接著，用NaClO水溶液、NaBrO4水溶液或H2O2堿溶液對上述晶體硅片的死層進(jìn)行氧化處理；最后，用HF水溶液去除上述晶體硅片表面的氧化層。
[0007]優(yōu)選的，上述NaClO水溶液中NaClO占該水溶液的質(zhì)量百分比為0.2-1% ;上述NaBrO4A溶液中NaBrO4占該水溶液的質(zhì)量百分比為0.2-1% ;上述H2O2堿溶液包括堿和H2O2水溶液，其中堿的含量為l_5g/L，所述堿為NaOH和/或Κ0Η，其中H2O2水溶液占體積百分比的2-10%，該H2O2水溶液中H2O2占質(zhì)量百分比的30-32% ;上述HF水溶液中HF占質(zhì)量百分比的3-10%ο
[0008]優(yōu)選的，上述NaClO水溶液或NaBrO4水溶液的清洗溫度為10_30°C，清洗時間為5-200s ;上述H2O2堿溶液的清洗溫度為30-70°C，清洗時間為5_200s。
[0009]優(yōu)選的，所述含HF水溶液的清洗溫度為10_30°C，清洗時間為5_300s。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于:由于擴(kuò)散后硅片表面磷濃度不是很均勻，NaClO,NaBrO4或H2O2會在磷濃度高的地方氧化速度快，磷濃度低的地方氧化速度慢，這樣可以保證死層去除的比較均勻，結(jié)深也更均勻，從而提高開路電壓和短路電流。NaClO或NaBrO4氧化反應(yīng)后硅表面形成的氧化層，該氧化層可通過HF水溶液進(jìn)行反應(yīng)清除。
[0011]NaClO, NaBrO4溶液或H2O2的堿溶液反應(yīng)可控，保證了均勻性，清洗后表面無殘留，適用方塊電阻范圍較廣。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0013]本發(fā)明的工藝主要過程是:首先，對擴(kuò)散處理后的晶體硅片進(jìn)行去磷硅玻璃處理；接著，用NaClO水溶液、NaBrO4水溶液或H2O2堿溶液對上述晶體硅片的死層進(jìn)行氧化處理；最后，用HF水溶液去除上述晶體硅片表面的氧化層。
[0014]本發(fā)明具體實施的技術(shù)方案是:
實施例1
配置去死層清洗液:純水:98L，質(zhì)量百分含量為10%的NaClO溶液:2kg。
[0015]將去磷硅玻璃后的多晶硅片用上述去死層清洗液浸泡，溫度為:10°C，浸泡時間為200s。
將上述去死層后的多晶硅片用質(zhì)量百分比為3%的HF水溶液進(jìn)行清洗，清洗溫度為IO0C，清洗時間為300s。
[0016]實施例1的測試結(jié)果如表1所示。
[0017]表1
【權(quán)利要求】
1.一種晶硅太陽電池擴(kuò)散死層去除方法，其特征在于，所述方法通過以下步驟完成: 首先，對擴(kuò)散處理后的晶體硅片進(jìn)行去磷硅玻璃處理； 接著，用NaClO水溶液、NaBrO4水溶液或H2O2堿溶液對上述晶體硅片的死層進(jìn)行氧化處理； 最后，用HF水溶液去除上述晶體硅片表面的氧化層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去死層方法，其特征在于，上述NaClO水溶液中NaClO占該水溶液的質(zhì)量百分比為0.2-1% ;上述NaBrO4水溶液中NaBrO4占該水溶液的質(zhì)量百分比為0.2-1% ;上述H2O2堿溶液包括堿和H2O2水溶液，其中堿的含量為l-10g/L，所述堿為NaOH和/或Κ0Η，其中H2O2水溶液占體積百分比的2-10%，該H2O2水溶液中H2O2占質(zhì)量百分比的30-32% ;上述HF水溶液中HF占質(zhì)量百分比的3_10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的去死層方法，其特征在于:上述NaClO水溶液或NaBrO4水溶液的清洗溫度為10-30°C，清洗時間為5-200s ;上述H2O2堿溶液的清洗溫度為30_70°C，清洗時間為5-200S。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的去死層方法，其特征在于:所述HF水溶液的清洗溫度為10-300C，清洗時間為5-300S。
【文檔編號】H01L31/18GK103996750SQ201410250508
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】王強(qiáng), 章圓圓, 陳培良 申請人:常州時創(chuàng)能源科技有限公司