[发明专利]硅片的湿法刻蚀方法及太阳能电池的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光电利用领域，特别涉及一种硅片的湿法刻蚀方法及太阳能电池的生产方法。

背景技术

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源.也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中，大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。为此，人们研制和开发了太阳能电池。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为电能的装置。现阶段以广电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，其原理为太阳光照在半导体PN结上，形成新的空穴-电子对，在PN结电场的作用下，光生空穴由N区流向P区，光电子由P区流向N区，接通电路后形成电流。由于各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，太阳能电池为人类未来大规模利用太阳能开辟了广阔的前景。

根据材料的不同，太阳能电池可以分为硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米太阳能电池及有机太阳能电池等，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的太阳能电池，在应用中居主导地位。

制造硅太阳能电池的一般方法是：首先将表面干净的P型或者N型硅片首先经过制绒工序形成绒面结构；其次在硅片表面扩散制结，形成N+或者P+的发射极，经过湿法刻蚀去掉硅片侧面和背面的扩散层；然后在其正表面再形成一层具有减反射功能的SiN薄膜；最后在硅片正背面分别制作金属电极，经过烧结过程形成晶硅太阳能电池。

其中，扩散制结时产生杂质磷或硼，磷或硼会不可避免的扩散至硅片侧面和背面，最终导致短路。因此，必须对太阳能电池硅片侧面和背面的掺杂硅进行刻蚀，以去除硅片侧面和背面的扩散层。同时扩散制结还会在扩散层表面形成磷硅或硼硅玻璃，影响电池效率，因此也需要去除。湿法刻蚀一般采用氢氟酸、硝酸和硫酸的混合液去除硅片各个表面的磷硅或硼硅玻璃并且去除电池侧面和背面的扩散层。请参阅图1，由于磷硅或硼硅玻璃具有亲水性，当硅片在氢氟酸、硝酸和硫酸的混合液中进行刻蚀时，所述硅片11的边缘会生成一种暗黑色的多孔硅12，随着反应的进行，所述多孔硅12的面积不断扩大，从而在所述硅片11的四周形成一条蚀刻痕13(etchmark)；当所述蚀刻痕13达到一定的宽度后，会对所述硅片11的良率和效率产生不良影响。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种硅片的湿法刻蚀方法及太阳能电池的生产方法，用于解决现有技术中采用氢氟酸、硝酸和硫酸的混合液去除磷硅或硼硅玻璃时，由于磷硅或硼硅玻璃具有亲水性，容易在硅片边缘形成多孔硅，进而会在硅片四周形成刻蚀痕，从而对硅片的良率和效率产生不良影响的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种硅片的湿法刻蚀方法，包括以下步骤：

1)使用氢氟酸和硝酸的混合溶液对扩散制节后得到的硅片的各个表面进行润洗；

2)使用去离子水对步骤1)得到的所述硅片的各个表面进行冲洗；

3)将步骤2)得到的所述硅片进行表面干燥；

4)使用氢氟酸、硝酸和硫酸的混合溶液对步骤3)得到的所述硅片的侧面和背面进行刻蚀。

作为本发明的硅片的湿法刻蚀方法的一种优选方案，步骤1)中，所述氢氟酸和硝酸的混合溶液中氢氟酸与硝酸的质量浓度百分比为5:1～10:1。

作为本发明的硅片的湿法刻蚀方法的一种优选方案，步骤1)中，在独立的槽式设备中对扩散制节后得到的所述硅片的各个表面进行润洗，所述槽式设备中具有多个滚轮，扩散制节后得到的所述硅片以漂浮的方式通过所述槽式设备。

作为本发明的硅片的湿法刻蚀方法的一种优选方案，步骤1)中，润洗的时间小于或等于10秒。

作为本发明的硅片的湿法刻蚀方法的一种优选方案，步骤4)之后，还包括使用去离子水对步骤4)得到的所述硅片的各个表面进行冲洗，并对所述硅片进行表面干燥的步骤。

作为本发明的硅片的湿法刻蚀方法的一种优选方案，采用喷淋或润洗的方式对所述硅片的各个表面进行冲洗。

作为本发明的硅片的湿法刻蚀方法的一种优选方案，采用烘干或甩干的方式对所述硅片表面进行干燥。

作为本发明的硅片的湿法刻蚀方法的一种优选方案，在链式设备或槽式设备中对所述硅片的各个表面进行冲洗。

本发明还提供一种太阳能电池的生产方法，所述太阳能电池的生产方法包括以下步骤：

1)提供检测合格的硅片；

2)对所述硅片进行表面制绒；

3)在表面制绒后的所述硅片内进行扩散制结；