[发明专利]一种用于抗腐蚀掩膜浆料的清洗工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于抗腐蚀掩膜浆料的清洗工艺方法，属于硅基太阳能电池制造领域。

背景技术

选择性发射极太阳能电池因其结构上的优势可获得较高的转换效率而成为研究的热点。其结构主要有两个特征：在金属栅线下及附近形成掺杂浓度相对较高、结较深的重扩散区域；其他位置形成掺杂浓度相对较低、结较浅的轻扩散区域。这种结构可通过重扩散、掩膜印刷、腐蚀来实现。首先在硅片表面形成重扩散区域(方块电阻30-40欧姆)，再在硅片表面印刷出抗腐蚀掩膜浆料(图形与正电极完全相同)，通过化学腐蚀方法刻蚀非掩蔽区域(刻蚀深度30-100nm)，再清洗掉抗腐蚀掩膜浆料。目前实验中通常单纯采用低浓度碱溶液对抗腐蚀掩膜浆料进行清洗。但仅用碱溶液的清洗存在很多问题：清洗时间短，硅片表面掩膜浆料清洗不干净，表面残留的抗腐蚀掩膜浆料在后续的高温过程中，很可能进入硅片体内，引起少子寿命降低；清洗时间长，硅片表面被碱溶液过腐蚀，甚至完全腐蚀掉PN结，两者都将导致成品太阳能电池片的电性能降低。

发明内容

为了克服现有技术结构的不足，本发明提供一种用于抗腐蚀掩膜浆料的清洗工艺方法，完全清洗掉了硅片表面残留的抗腐蚀掩膜浆料及其他杂质，同时抑制了碱溶液对PN结的腐蚀，防止了因清洗不完全或腐蚀过量引起的太阳能电池片的电性能衰减。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于抗腐蚀掩膜浆料的清洗工艺方法，含有以下步骤：

(1)碱溶液鼓泡：利用鼓泡加速掩膜浆料的脱离、溶解，去除大部分掩膜浆料；

(2)纯水喷淋：利用喷淋的方式快速去除硅片表面残留化学品；

(3)碱溶液鼓泡：利用鼓泡加速掩膜浆料的脱离、溶解，去除残留的少量掩膜浆料；

(4)纯水喷淋：利用喷淋的方式快速去除硅片表面残留化学品；

(5)超声波清洗：利用酒精溶液超声，清洗掉附着于硅片表面的有机物；

(6)纯水喷淋：利用喷淋的方式快速洗去硅片表面上的化学品。

本发明步骤(1)中所述的碱溶液中添加了一种醚类物质(丙二醇甲醚，乙二醇乙醚或二丙二醇二甲醚等)，

碱(氢氧化钾、氢氧化钠或氨水等)浓度为1-5％，

醚类物(丙二醇甲醚，乙二醇乙醚或二丙二醇二甲醚等)浓度为5-10％，时间为10-90秒；

鼓泡均匀性与鼓泡力度均需控制，如果鼓泡力度太大，容易碎片；鼓泡力度太小，清洗不干净。

本发明步骤(2)中所述的纯水喷淋时间为60-150秒，如果时间过短，清洗不干净；时间过长易造成碎片。

本发明步骤(3)中所述的碱溶液鼓泡中添加了一种醚类物质(丙二醇甲醚，乙二醇乙醚，二丙二醇二甲醚等)，碱溶液浓度为1-5％，醚溶液浓度为5-10％，时间为10-90秒。鼓泡均匀性与鼓泡力度均需控制，如果鼓泡力度太大，容易碎片；鼓泡力度太小，清洗不干净。

本发明步骤(4)中所述的纯水喷淋时间为60-150秒，如果时间过短，清洗不干净；时间过长易造成碎片。

本发明步骤(5)中所述的超声清洗时间为300-500秒，酒精浓度20-50％，溶液温度40-65摄氏度，利用酒精溶液超声比较适用于有机物的清洗，故在此过程引入，超声波的时间及溶液温度均需控制，时间短、温度低，则清洗效果不明显；时间长、温度高，易造成碎片，且溶液挥发快。

本发明步骤(6)中所述的纯水喷淋时间为60-150秒，如果时间过短，清洗不干净；时间过长易造成碎片。

与现在普遍采用的用于抗腐蚀掩膜浆料清洗工艺相比，本发明可彻底的清除掉了硅片表面的各种杂质，杜绝了其对后续工艺及最终电池片性能的影响。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：

(1)碱溶液鼓泡：利用鼓泡加速掩膜浆料的脱离、溶解，去除大部分掩膜浆料，碱溶液(氢氧化钾、氢氧化钠或氨水等)浓度为3％，醚(丙二醇甲醚，乙二醇乙醚或二丙二醇二甲醚等)浓度为10％，时间为10秒；

(2)纯水喷淋：将碱溶液清洗后硅片放入纯水喷淋槽，用喷淋的方式快速去除硅片表面残留化学品，喷淋时间为90秒；

(3)碱溶液鼓泡：利用鼓泡加速掩膜浆料的脱离、溶解，去除残留的掩膜浆料，碱溶液(氢氧化钾、氢氧化钠或氨水等)浓度为3％，醚(丙二醇甲醚，乙二醇乙醚或二丙二醇二甲醚等)浓度为10％，时间为10秒；