[发明专利]一种晶硅太阳电池扩散死层去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶硅太阳太阳电池扩散死层去除方法，属于太阳电池制作工艺技术领域。

背景技术

目前，常规的晶硅太阳电池的生产工艺包括：制绒，扩散，边缘刻蚀，去磷硅玻璃，镀膜，印刷烧结。

其中，扩散时磷浓度呈阶梯分布，表面浓度较高，超过磷在硅中的最大固溶度，过剩磷原子析出，成为一定厚度的富磷层，该区域的磷不能作为施主杂质提供电子，反而会因为晶格失配、位错成为复合中心，从而降低少子寿命，该层俗称为扩散死层（以下简称死层）。由于在死层中有高密度的复合中心，硅片表层吸收的短波长光所产生的光生载流子，在死层中复合的概率大大增加，导致光电流的输出下降，因此电池的转换效率也显著下降。

目前，在常规电池生产工艺中，用HF的水溶液可以将硅片表面的磷硅玻璃层去除，但是扩散死层并没有完全去除；同时，由于硅片的扩散方阻在片内和片间的均匀性都不太理想，这大大限制了电池的效率提升。如果能够通过后续湿化学腐蚀方法，实现硅片方阻均匀性的提升和载流子表面复合的减少，那么，这对电池效率的提升将是重要的推动。曾经有尝试在去磷硅玻璃后，利用HNO₃和HF去除死层，但是，HNO₃反应不可控，均匀性难以保证，经常破坏到扩散结，导致效率不稳定甚至显著下降；因此，开发一种反应可控、稳定性好的扩散死层的去除方法，具有积极的现实意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明主要针对如何可控性的去掉或部分去掉扩散死层，从而提高光生载流子的寿命，提高扩散方阻的均匀性，最终达到提升电池转换效率的目的。

一种晶硅太阳电池扩散死层去除方法，首先，对扩散处理后的晶体硅片进行去磷硅玻璃处理；接着，用NaClO水溶液、NaBrO₄ 水溶液或H₂O₂碱溶液对上述晶体硅片的死层进行氧化处理；最后，用HF水溶液去除上述晶体硅片表面的氧化层。

优选的，上述NaClO水溶液中NaClO占该水溶液的质量百分比为0.2-1%；上述NaBrO₄水溶液中NaBrO₄占该水溶液的质量百分比为0.2-1%；上述H₂O₂碱溶液包括碱和H₂O₂ 水溶液，其中碱的含量为1-5g/L，所述碱为NaOH和/或KOH，其中H₂O₂水溶液占体积百分比的2-10%，该H₂O₂水溶液中H₂O₂占质量百分比的30-32%；上述HF水溶液中HF占质量百分比的3-10%。

优选的，上述NaClO水溶液或NaBrO₄水溶液的清洗温度为 10-30℃，清洗时间为5-200s；上述H₂O₂碱溶液的清洗温度为 30-70℃，清洗时间为5-200s。

优选的，所述含HF水溶液的清洗温度为10-30℃,清洗时间为5-300s。

本发明的优点和有益效果在于：由于扩散后硅片表面磷浓度不是很均匀，NaClO、NaBrO₄ 或H₂O₂会在磷浓度高的地方氧化速度快，磷浓度低的地方氧化速度慢，这样可以保证死层去除的比较均匀，结深也更均匀，从而提高开路电压和短路电流。NaClO或NaBrO₄氧化反应后硅表面形成的氧化层，该氧化层可通过HF水溶液进行反应清除。

NaClO、NaBrO₄溶液或H₂O₂ 的碱溶液反应可控，保证了均匀性，清洗后表面无残留，适用方块电阻范围较广。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的工艺主要过程是：首先，对扩散处理后的晶体硅片进行去磷硅玻璃处理；接着，用NaClO水溶液、NaBrO₄ 水溶液或H₂O₂碱溶液对上述晶体硅片的死层进行氧化处理；最后，用HF水溶液去除上述晶体硅片表面的氧化层。

本发明具体实施的技术方案是：

实施例1