[发明专利]硅片的制绒工艺

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体地，涉及一种硅片的制绒工艺。

背景技术

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。常规的太阳能电池的生产工艺中，需先将单晶硅片浸泡在NaOH碱溶液中，对其正反面进行制绒，从而减低单晶硅片的反射率。制绒时，可将单晶硅片放入碱溶液中腐蚀，即可在硅片表面形成许多细小的金字塔状结构。

根据不同的需要，有时需要仅对单晶硅片的一面进行制绒。因此，制绒过程中，不需要制绒的一面则需要用阻挡膜保护起来。上述阻挡膜通常采用SiO₂或SiN。但是，在上述制绒工艺中，SiO₂阻挡膜通常无法阻挡高温高浓度的碱，而SiN阻挡膜有时在高温高浓度的NaOH无机碱液中也会被腐蚀出孔洞，不能完全保证阻挡效果。而且，SiN阻挡膜的制备和后续去除都相对麻烦，都会破坏到不需要处理的一面。

因而，使用NaOH进行单面制绒，对阻挡膜要求较高。具体地，需要阻挡膜足够致密，且足够厚。但是，SiN阻挡膜不能过厚，否则会增加清洗的难度。通常，SiN阻挡膜的厚度为80nm，但实践表明，80nm的SiN阻挡膜也不能完全保证阻挡效果。而且，较厚的阻挡膜在制备过程中，制备工艺时间长，成本高，高温过程也会对硅片质量造成影响。同时，使用NaOH进行单面制绒，还会残留Na⁺，残留的Na⁺也会影响到电池的性能。

此外，在一些新结构的太阳能电池工艺中，单晶硅片经过双面制绒，并进行正面扩散P型或N型掺杂后，因为扩散在炉管中进行，气态源高温扩散，扩散剂会不可避免的饶射并扩散到背面。如此，对制造的太阳能电池的性能是有害的，因此需要对绕扩的杂质去除。但为了同时保持背面的绒面不变，只能通过在背面重新制绒的方法进行去除。

类似地，在上述制绒去除绕扩的杂质时，不需要制绒的一面则也需要用阻挡膜保护起来。从而，面临着上述相同的问题。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种硅片的制绒工艺，以克服现有的制绒工艺中存在的缺陷。

为了实现上述目的，本发明的提供一种硅片的制绒工艺，其包括如下步骤：

S1.提供硅片，在硅片的表面制备阻挡膜；

S2.去除所述硅片待制绒面上的阻挡膜，暴露出硅片的待制绒面；

S3.利用有机碱类溶液对所述硅片的待制绒面进行制绒加工，所述有机碱类溶液中的溶质成分选自如下物质中的一种：四甲基氢氧化氨、联胺或EPW；

S4.去除硅片上与制绒面相背的一面上的阻挡膜。

作为本发明的硅片制绒工艺的改进，步骤S1中，所述硅片为原硅片或者抛光片中的一种。

作为本发明的硅片制绒工艺的改进，步骤S1中，所述阻挡膜为二氧化硅时，制备所述二氧化硅阻挡膜包括如下步骤：向炉管中通入氧气，在800℃条件下，反应20min，形成厚度至少为10nm的二氧化硅膜。

作为本发明的硅片制绒工艺的改进，步骤S1中，所述阻挡膜为氮化硅时，制备所述氮化硅阻挡膜包括如下步骤：向炉管中通入800sccm硅烷、10slm氨气，在400℃条件下，反应100-300s，形成厚度为10-30nm的氮化硅膜。

作为本发明的硅片制绒工艺的改进，步骤S2中，利用体积百分比为5％的HF溶液，通过湿法背刻蚀，单面去除硅片待制绒面上的阻挡膜。

作为本发明的硅片制绒工艺的改进，步骤S3中，所述有机碱类溶液为四甲基氢氧化氨与异丙醇形成的混合溶液，其中，四甲基氢氧化氨的体积百分比为2-10％，利用四甲基氢氧化氨与异丙醇形成的混合溶液进行制绒加工时，在70-95℃的条件下，反应20-60min。

作为本发明的硅片制绒工艺的改进，步骤S4中，利用体积百分比分别为5％的HF溶液以及5％的HCL溶液，清洗去除硅片上与制绒面相背的一面上的阻挡膜。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种硅片的制绒工艺，其包括如下步骤：

S1'.提供硅片，在硅片的正反两面进行第一次制绒，对第一次制绒的硅片的正面进行扩散掺杂，经扩散掺杂处理的硅片表面形成阻挡膜，所述阻挡膜为磷硅玻璃或硼硅玻璃；

S2'.单面去除硅片背面上的阻挡膜，暴露出硅片的背面；

S3'.利用有机碱类溶液对暴露出的背面进行第二次制绒，所述有机碱类溶液中的溶质成分选自如下物质中的一种：四甲基氢氧化氨、联胺或EPW；

S4'.去除硅片正面上的阻挡膜。