[发明专利]一种提高发射极方块电阻的湿法刻蚀工艺

说明书

技术领域

发明涉及太阳能电池刻蚀技术领域，具体涉及一种提高发射极方块电阻的湿法刻蚀工艺。

背景技术

太阳能电池的核心是PN结，所以制成优质的PN结实太阳能高效的关键。对于钝化的发射极，要求其具有低的表面掺杂浓度，低于10²⁰cm³。与此同时，为了保持较低的发射极饱和电流Joe，发射极必须很浅。随着浆料的发展，在高方阻下形成良好的欧姆接触已不再是困难的事，瓶颈在于扩散炉。国内的扩散炉在高方阻下的均匀性上面临着很大的挑战。扩散之后往往形成很高的表面浓度，这一层通常由于掺杂浓度比较高，载流子在其中复合比较严重，而称为死层。为了降低表面掺杂浓度，需要开发一种工艺，去除表面死层，提高方块电阻，提高电池开路电压和短波响应，从而提高电池效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种降低发射极饱和电流，提高开路电压和短路电流的提高发射极方块电阻的湿法刻蚀工艺。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高发射极方块电阻的湿法刻蚀工艺，包括以下步骤：

(1)先将扩散后的硅片采用HF清洗，去掉磷硅玻璃，然后用去离子水清洗；

(2)将去掉磷硅玻璃的硅片用HNO₃、HF、H₂SO₄、H₃PO₄混合溶液对硅片表面进行腐蚀，特别是腐蚀产生的NO气体对硅片表面进行腐蚀，将重掺杂区腐蚀掉，方阻再提升5-7 Ω/□左右，然后用去离子水清洗，背表面有趋于弱抛光状态，更平整；

(3)用NaOH溶液清洗硅片，去掉步骤(2)中产生的多孔硅，进一步提高方阻，然后用去离子水清洗；

(4)用HF、HCl混合溶液对硅片进行清洗，去除金属离子，然后去离子水清洗。

进一步地，所述步骤(1)中所用的HF的体积浓度为1%-10%，时间是1min-5min，温度是5-25℃。

进一步地，所述步骤(2) 中所用的HNO₃：HF：H₂SO₄：H₃PO₄的比例是3:1:3:1—10:1:3:1，时间是1min-5min，温度是5-25℃。

进一步地，所述步骤(3) 中所用的NaOH溶液浓度为2%-5%，时间是1min-5min，温度是25-50℃。

进一步地，所述步骤(4)中所用的HF和HCl混合溶液的HF:HCl体积比是1:2-1:5，时间是1min-5min，温度是5-25℃。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：这种提高发射极方块电阻的湿法刻蚀工艺降低了表面掺杂浓度，去除了表面死层，提高方块电阻以及电池开路电压和短波响应，从而提高电池效率。

具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。

实施方案1

(1)将扩散后硅片，方块电阻(45Ω/□)采用体积浓度为1%的HF清洗5min，去掉磷硅玻璃，然后用去离子水清洗5min；

(2)将去掉磷硅玻璃的硅片用HNO₃、HF、H₂SO₄、H₃PO₄混合溶液对硅片表面进行腐蚀， HNO₃:HF:H₂SO₄:H₃PO₄体积比为3:1:3:1，温度为5^oC，时间为5min，然后用去离子水清洗； 

(3)用浓度为5%的NaOH溶液清洗硅片，温度为5^oC，时间为5min，去掉步骤(2)中产生的多孔硅，进一步提高方阻，然后用去离子水清洗；

(4)用HF、HCl混合溶液对硅片进行清洗， HF:HCl体积比是1:2，时间是1min，温度是5^oC；去除金属离子，然后去离子水清洗；

(5)将硅片吹干，工艺完毕。

实施方案2

(1)将扩散后硅片，方块电阻(50Ω/□)采用体积浓度为2%的HF清洗5min，去掉磷硅玻璃，然后用去离子水清洗5min；