[发明专利]一种热分解制备二氧化硅钝化层的方法

说明书

本发明属于新能源领域，具体涉及一种热分解制备二氧化硅钝化层的方法。将偏硅酸、虫胶、稀释剂混合而成的粘稠状胶液均匀涂刷在扩散后的硅片表面并烘干，再将该硅片于高温的惰性气体环境中放置一段时间后，即完成硅片表面的钝化。虫胶在自身受热分解的过程中促进了偏硅酸分解所得的二氧化硅与硅片基底的相容程度，防止所生成的二氧化硅脱落，提高了钝化层的结合力和稳定性。

技术领域

本发明属于新能源领域，具体涉及一种热分解制备二氧化硅钝化层的方法。

背景技术

太阳能电池是一种半导体器件，能够将太阳的光能转换成热能，由于工作时无需水、油、燃料等资源，只需要有光就能发电，因此被称为当代清洁、无污染的可再生资源，而且安装维护简单，使用寿命长、可以实现无人值守，在各领域越来越得到普遍的应用。

多晶硅太阳能电池由于存在大量表面缺陷，影响了电池性能，为了获得较高的光电转换效率，都需要对电池表面进行二氧化硅钝化工艺。目前的研究表明：二氧化硅和氧化铝是最佳的背面钝化材料，但传统的二氧化硅需要通过高温热氧化硅片形成，能耗高，至少需要650℃的加热温度，对硅片本身的热损伤较大，而氧化铝的生长沉积设备也非常昂贵。

发明内容

为解决以上背景技术部分提到的问题，本发明提供了一种新的、依靠热分解制备二氧化硅钝化层的方法：

(1)配制钝化物前驱体的胶液

将偏硅酸(H₂SiO₃)、虫胶、稀释剂混合后充分搅拌，得到粘稠状胶液，

其中，偏硅酸(H₂SiO₃)、虫胶、稀释剂的质量比为1：5～10：4～6，稀释剂为乙醇；

(2)将步骤(1)得到的粘稠状胶液均匀涂刷在扩散后的硅片表面并烘干，再将该硅片于300～400℃的惰性气体环境中放置15～25分钟后，自然冷却，即完成硅片表面的钝化，

其中，烘干温度为80℃，惰性气体采用氮气。

本发明在高温过程中使偏硅酸受热分解生成二氧化硅起到钝化硅片的作用，并且还有虫胶的介入，虫胶在前期的涂覆过程中作为增粘剂，在高温下将完全受热分解掉，从而钝化后的硅片表面并无杂质物；更重要的是，虫胶在自身受热分解的过程中还促进了偏硅酸分解所得的二氧化硅与硅片基底的相容程度，防止所生成的二氧化硅脱落，提高了钝化层的结合力和稳定性。

具体实施方式

空白对照

硅片未经任何钝化处理。

实施例1

采用本申请的方案，对与上述空白对照中相同材质、规格的硅片进行钝化处理，具体操作为：

(1)将偏硅酸(H₂SiO₃)、虫胶、乙醇按质量比1：8：4混合后充分搅拌，得到粘稠状胶液；

(2)将步骤(1)得到的粘稠状胶液均匀涂刷在扩散后的硅片表面并于80℃充分烘干，再将该硅片于350℃的氮气气氛中放置22分钟后，自然冷却，即完成硅片表面的钝化。

对比实施例1

仅在步骤(1)中未加入虫胶，并控制步骤(2)中涂刷到硅片表面上的偏硅酸的用量同实施例1，其余操作也均同实施例1。

对比实施例2

与实施例1相比，仅延长了步骤(2)中硅片于350℃氮气气氛下的放置时间，其余操作、选材均同实施例1：

(1)将偏硅酸(H₂SiO₃)、虫胶、乙醇按质量比1：8：4混合后充分搅拌，得到粘稠状胶液；