[发明专利]一种多晶硅太阳能电池酸腐制绒用光刻胶的去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻胶快速去除方法，具体涉及一种多晶硅太阳能电池酸腐制绒用光刻胶的快速去除方法。

背景技术

目前传统的多晶硅太阳能电池的制绒技术是硝酸和氢氟酸溶液的湿法刻蚀技术。利用多晶硅表面结构缺陷，形成蠕虫状的绒面，虽然反射率最低可以到达22%，但此时表面缺陷增多导致电池效率反而降低，工业化生产中大多采用25%以上的反射率。采用光刻胶形成掩膜图案再通过酸溶液各项同性刻蚀的多晶硅制绒技可以在大幅度降低硅表面反射率的同时（降低到20%以下），提高电池效率。然而，酸溶液制绒后光刻胶有机掩膜必须去除干净否则会对电池片造成污染。传统的有机掩膜去除工艺大大的增加了工艺流程，导致电池生产成本的上升。半导体工艺中，传统有机光刻胶掩膜的去除主要有两个方法，浓硫酸加热去有机掩膜，以及针对光刻胶分子组成采用特定的有机去膜添加剂去除有机掩膜。这两种传统方法不仅使用了大量的有机溶剂，在安全性上对大规模生产不利，而且需要大量的有机溶剂或水进行漂洗，成本较高，生产线上污染严重。等离子刻蚀等使光刻胶掩膜灰化去除的方法虽然在半导体工业中有所采用，但无论是引入含氟气体还是真空要求，都加大了成本，不适合太阳能电池低成本高产率高效率的发展模式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于大规模工业生产的多晶硅制绒后有机光刻胶的去除方法，该方法能降低化学溶剂的消耗以及后续污染处理，降低生产过程中的危险性，成本低，生产效率高。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种多晶硅太阳能电池酸腐制绒用光刻胶的去除方法，其步骤为：硅片刻蚀后的有机光刻胶掩膜通过烧结炉在高温下将光刻胶掩膜烧掉，然后采用酸洗去除表面氧化层和残余有机杂质。

作为优选，所述高温烧结炉为链式炉或马弗炉；工业生产线以链式多段温区烧结炉为最佳。

所述烧结炉燃烧所生成的气体采用吸附方式收集。

作为优选，所述高温烧结时的温度为300℃～1000℃，500℃～700℃最佳。

作为优选，在高温烧结时通入氧气或干净空气保证燃烧充分。

所述高温烧结后对硅片进行常规酸洗，所用酸为氢氟酸或盐酸，去除硅片表面的氧化层和表面残留有机物，然后用去离子水洗净。

所述光刻胶为有机高分子材料，为正型光刻胶或负型光刻胶。

有益效果：本发明有机光刻胶掩膜的快速去除方法，是一种纯物理的光刻胶去除方法，相对于目前常用的有机光刻胶去除方法，无有机溶剂和酸碱溶剂污染，无废液排放，大大降低了化学溶剂的消耗以及后续污染处理，降低了生产过程中的危险性，还大大降低了成本，提高了生产效率。

相比等离子灰化法，不需要真空环境，简单，成本低，速度快。

另外，在多晶硅太阳能电池生产过程中，电极形成同样采用了高温烧结技术。电极浆料的高温烧结的目的之一就是除掉浆料中含有的有机物，包括有机溶剂和高分子的有机增稠剂，本发明技术方案同现有多晶硅太阳能电池生产技术非常匹配。

高温烧结后光刻胶分解干净，多晶硅表面吸附的杂质少，后续清洗简单，对太阳能电池效率无负面影响。

适用范围广，适用于任何有机光刻胶，包括正型和负型光刻胶。

具体实施方式

实施例1

有机光刻胶薄膜由以下步骤形成：

有机光刻胶采用北京科华的BN308负性光刻胶，光刻胶以喷涂的方式在多晶硅太阳能电池表面形成2～3微米薄膜，显影曝光后浸入氢氟酸/硝酸混合溶液中刻蚀制绒，时间约30s。多晶硅片取出后表面残留有光刻胶薄膜。

多晶硅太阳能电池酸腐制绒用光刻胶的快速去除方法，包括以下步骤：

步骤1将上述表面残留有机光刻胶薄膜的多晶硅片用纯水清洗，去除表面残留酸液；

步骤2将上述清洗后的多晶硅片送入链式烧结炉中烧结。本实施例采用Despatch烧结炉，烧结炉分为7个温区，烧结区长度约6m。

烧结炉温区设定（℃）：420/550/580/580/630/815/895，带速200cm/min；烧结时间约3min。

步骤3将烧结后的硅片经过碱洗、酸洗和纯水清洗，去除表面多孔硅和金属杂质等；

步骤4将上述清洗后硅片进行扩散、刻蚀、镀减反膜、印刷电极并烧结等多晶硅太阳能电池常规工序后测试光电效率等参数。

实施例2

实施步骤与实施例1相同，仅将Despatch烧结炉温区设定（℃）为：600/600/700/700/800/815/895，带速300cm/min，烧结时间约2min。

对比例