CN102181940B - 一种多晶硅绒面的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多晶硅绒面的制备方法，其包括步骤：1、将多晶硅原料片使用有双沉积腔室的PECVD设备进行单面镀5nm-10nm厚的二氧化硅SiO2层和15-25nm厚的氮化硅层双层保护膜；2、用瑞纳制绒设备对镀双层膜的多晶硅片的一面酸洗单面制绒；混合酸液是体积比为2∶1∶1.6的65％的硝酸HNO3、40％的氢氟酸HF和去离子水的混合液，温度保持在5-7℃，制绒2-3分钟；3、在浓度为10％-20％的氢氟酸HF水溶液中酸洗10-15min，待多余的二氧化硅SiO2薄膜和氮化硅Si3N4薄膜完全脱落后，进行水洗，烘干。使用本发明制备的多晶硅绒面虫孔状结构更加精细，绒面尺寸大，制绒后可以明显看出制绒效果，提高了电池片的陷光效果，提高了短路电流Isc，进而提高了电池片的光电转化效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池制造技术，特别涉及一种多晶硅绒面的制备方法。
背景技术
目前多晶硅片的制备需要经过以下工序：将多晶硅原料片进行双面酸制绒工序、清洗工序、单面扩散工序、湿法刻蚀工序、在PECVD设备上镀氮化硅减反射膜工序、印刷与烧结工序和测试与分档工序。由于在双面酸制绒工序中，多晶硅片完全浸在药液中，这种采用各向同性化学腐蚀技术在硅片表面的损伤层形成的虫孔状结构绒面尺寸很小，绒面尺度＜1um，在未镀膜和封装之前很难用肉眼观察出制绒效果，且绒面不均匀，陷光效应差，导致镀膜前硅片反射率在20％左右，短路电流Isc偏小，光电转换效率较低。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种多晶硅绒面的制备方法，使用该方法制备的多晶硅绒面虫孔状结构更加精细，绒面尺寸大，提高了电池片的陷光效果，提高了短路电流Isc。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种多晶硅绒面的制备方法，其包括以下步骤：
1、将多晶硅原料片使用有双沉积腔室的PECVD设备进行单面镀双层保护膜；
(1)在PECVD设备的第一沉积腔室内充气体流量比为1.2-1.6∶1的一氧化二氮N2O和硅烷气体SiH4，沉积温度为350-450℃，在原料片上沉积一层多孔状的二氧化硅SiO2层，二氧化硅层的沉积厚度为5nm-10nm；
(2)在PECVD设备的第二沉积腔室内充气体流量比为3-5∶1的氨气NH3和硅烷气体SiH4，沉积温度为500-600℃，在沉积有二氧化硅层的多晶硅片的一面上再沉积一层多孔状的氮化硅Si3N4层，氮化硅层的沉积厚度为15-25nm；
2、用瑞纳制绒设备对镀双层膜的多晶硅片的一面酸洗单面制绒；
将多晶硅片镀双层膜的一面放置在瑞纳制绒设备内的混合酸液内进行单面制绒，混合酸液是体积比为2∶1∶1.6的浓度为65％的硝酸HNO3、浓度为40％的氢氟酸HF和去离子水的混合液，温度保持在5-7℃，制绒2-3分钟；
3、去除多晶硅片上的剩余的二氧化硅和氮化硅保护膜，将制绒后的多晶硅片浸泡在浓度为10％-20％的氢氟酸HF水溶液中酸洗10-15min，待多余的二氧化硅SiO2薄膜和氮化硅Si3N4薄膜完全脱落后，进行水洗，烘干。
由于多晶硅片上镀的双层膜为二氧化硅和氮化硅的多孔结构薄膜，外界酸液是通过二氧化硅和氮化硅薄膜层来腐蚀多晶硅片进行制绒的，所以，在多晶硅片上二氧化硅薄膜和氮化硅薄膜的孔重叠的位置首先接触酸液腐蚀制绒，在二氧化硅薄膜和氮化硅薄膜的孔没有重叠的位置先腐蚀没有孔的薄膜，再腐蚀多晶硅片制绒，在二氧化硅薄膜和氮化硅薄膜没有孔的位置先腐蚀上面的两层薄膜，再腐蚀多晶硅片制绒。由于多晶硅片在酸液中接触的时间不同，所以制出的绒面结构与现有制绒方法制出的绒面决然不同，用本发明的方法制得的绒面精细，虫孔状结构尺寸大，制绒效果明显，陷光效应好，增加了受光面积，降低了反射率，提高了短路电流Isc，进而提高了电池片的效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本法明做进一步的描述。
实施例1，一种多晶硅绒面的制备方法，其包括以下步骤：
1、将多晶硅原料片使用有双沉积腔室的PECVD设备进行单面镀双层保护膜。
(1)在PECVD设备的第一沉积腔室内充气体流量比为1.2∶1的一氧化二氮N2O和硅烷气体SiH4，沉积温度为350℃，在原料片上沉积一层多孔状的二氧化硅SiO2层，二氧化硅层的沉积厚度为5nm。
(2)在PECVD设备的第二沉积腔室内充气体流量比为3∶1的氨气NH3和硅烷气体SiH4，沉积温度为500℃，在沉积有二氧化硅层的多晶硅片的一面上再沉积一层多孔状的氮化硅Si3N4层，氮化硅层的沉积厚度为15nm。
2、用瑞纳制绒设备对镀双层膜的多晶硅片的一面酸洗单面制绒。
将多晶硅片镀双层膜的一面放置在瑞纳制绒设备内的混合酸液内进行单面制绒，混合酸液是体积比为2∶1∶1.6的浓度为65％的硝酸HNO3、浓度为40％的氢氟酸HF和去离子水的混合液，温度保持在5℃，制绒2分钟。
3、去除多晶硅片上的剩余的二氧化硅和氮化硅保护膜，将制绒后的多晶硅片浸泡在浓度为10％的氢氟酸HF水溶液中酸洗15min，待多余的二氧化硅SiO2薄膜和氮化硅Si3N4薄膜完全脱落后，进行水洗，烘干。
实施例2，一种多晶硅绒面的制备方法，其包括以下步骤：
1、将多晶硅原料片使用有双沉积腔室的PECVD设备进行单面镀双层保护膜。
(1)在PECVD设备的第一沉积腔室内充气体流量比为1.6∶1的一氧化二氮N2O和硅烷气体SiH4，沉积温度为400℃，在原料片上沉积一层多孔状的二氧化硅SiO2层，二氧化硅层的沉积厚度为9nm。
(2)在PECVD设备的第二沉积腔室内充气体流量比为3.5∶1的氨气NH3和硅烷气体SiH4，沉积温度为550℃，在沉积有二氧化硅层的多晶硅片的一面上再沉积一层多孔状的氮化硅Si3N4层，氮化硅层的沉积厚度为20nm。
2、用瑞纳制绒设备对镀双层膜的多晶硅片的一面酸洗单面制绒。
将多晶硅片镀双层膜的一面放置在瑞纳制绒设备内的混合酸液内进行单面制绒，混合酸液是体积比为2∶1∶1.6的浓度为65％的硝酸HNO3、浓度为40％的氢氟酸HF和去离子水的混合液，温度保持在7℃，制绒3分钟。
3、去除多晶硅片上剩余的二氧化硅和氮化硅保护膜，将制绒后的多晶硅片浸泡在浓度为20％的氢氟酸HF水溶液中酸洗10min，待多余的二氧化硅SiO2薄膜和氮化硅Si3N4薄膜完全脱落后，进行水洗，烘干。
实施例3，一种多晶硅绒面的制备方法，其包括以下步骤：
1、将多晶硅原料片使用有双沉积腔室的PECVD设备进行单面镀双层保护膜。
(1)在PECVD设备的第一沉积腔室内充气体流量比为1.4∶1的一氧化二氮N2O和硅烷气体SiH4，沉积温度为450℃，在原料片上沉积一层多孔状的二氧化硅SiO2层，二氧化硅层的沉积厚度为10nm。
(2)在PECVD设备的第二沉积腔室内充气体流量比为5∶1的氨气NH3和硅烷气体SiH4，沉积温度为600℃，在沉积有二氧化硅层的多晶硅片的一面上再沉积一层多孔状的氮化硅Si3N4层，氮化硅层的沉积厚度为25nm。
2、用瑞纳制绒设备对镀双层膜的多晶硅片的一面酸洗单面制绒。
将多晶硅片镀双层膜的一面放置在瑞纳制绒设备内的混合酸液内进行单面制绒，混合酸液是体积比为2∶1∶1.6的浓度为65％的硝酸HNO3、浓度为40％的氢氟酸HF和去离子水的混合液，温度保持在6℃，制绒2.5分钟。
3、去除多晶硅片上剩余的二氧化硅和氮化硅保护膜，将制绒后的多晶硅片浸泡在浓度为15％的氢氟酸HF水溶液中酸洗12min，待多余的二氧化硅SiO2薄膜和氮化硅Si3N4薄膜完全脱落后，进行水洗，烘干。
实施例4，一种多晶硅绒面的制备方法，其包括以下步骤：
1、将多晶硅原料片使用有双沉积腔室的PECVD设备进行单面镀双层保护膜。
(1)在PECVD设备的第一沉积腔室内充气体流量比为1.3∶1的一氧化二氮N2O和硅烷气体SiH4，沉积温度为420℃，在原料片上沉积一层多孔状的二氧化硅SiO2层，二氧化硅层的沉积厚度为7nm。
(2)在PECVD设备的第二沉积腔室内充气体流量比为4∶1的氨气NH3和硅烷气体SiH4，沉积温度为580℃，在沉积有二氧化硅层的多晶硅片的一面上再沉积一层多孔状的氮化硅Si3N4层，氮化硅层的沉积厚度为22nm。
2、用瑞纳制绒设备对镀双层膜的多晶硅片的一面酸洗单面制绒。
将多晶硅片镀双层膜的一面放置在瑞纳制绒设备内的混合酸液内进行单面制绒，混合酸液是体积比为2∶1∶1.6的浓度为65％的硝酸HNO3、浓度为40％的氢氟酸HF和去离子水的混合液，温度保持在5.5℃，制绒2.8分钟。
3、去除多晶硅片上剩余的二氧化硅和氮化硅保护膜，将制绒后的多晶硅片浸泡在浓度为18％的氢氟酸HF水溶液中酸洗14min，待多余的二氧化硅SiO2薄膜和氮化硅Si3N4薄膜完全脱落后，进行水洗，烘干。
实施例5，一种多晶硅绒面的制备方法，其包括以下步骤：
1、将多晶硅原料片使用有双沉积腔室的PECVD设备进行单面镀双层保护膜。
(1)在PECVD设备的第一沉积腔室内充气体流量比为1.5∶1的一氧化二氮N2O和硅烷气体SiH4，沉积温度为380℃，在原料片上沉积一层多孔状的二氧化硅SiO2层，二氧化硅层的沉积厚度为8nm。
(2)在PECVD设备的第二沉积腔室内充气体流量比为4.5∶1的氨气NH3和硅烷气体SiH4，沉积温度为530℃，在沉积有二氧化硅层的多晶硅片的一面上再沉积一层多孔状的氮化硅Si3N4层，氮化硅层的沉积厚度为18nm。
2、用瑞纳制绒设备对镀双层膜的多晶硅片的一面酸洗单面制绒。
将多晶硅片镀双层膜的一面放置在瑞纳制绒设备内的混合酸液内进行单面制绒，混合酸液是体积比为2∶1∶1.6的浓度为65％的硝酸HNO3、浓度为40％的氢氟酸HF和去离子水的混合液，温度保持在6.5℃，制绒2.3分钟。
3、去除多晶硅片上剩余的二氧化硅和氮化硅保护膜，将制绒后的多晶硅片浸泡在浓度为13％的氢氟酸HF水溶液中酸洗13min，待多余的二氧化硅SiO2薄膜和氮化硅Si3N4薄膜完全脱落后，进行水洗，烘干。
Claims (1)
1.一种多晶硅绒面的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[1]、将多晶硅原料片使用有双沉积腔室的PECVD设备进行单面镀双层保护膜；
(1)在PECVD设备的第一沉积腔室内充气体流量比为1.2-1.6∶1的一氧化二氮N2O和硅烷气体SiH4，沉积温度为350-450℃，在原料片上沉积一层多孔状的二氧化硅SiO2层，二氧化硅层的沉积厚度为5nm-10nm；
(2)在PECVD设备的第二沉积腔室内充气体流量比为3-5∶1的氨气NH3和硅烷气体SiH4，沉积温度为500-600℃，在沉积有二氧化硅层的多晶硅片的一面上再沉积一层多孔状的氮化硅Si3N4层，氮化硅层的沉积厚度为15-25nm；
[2]、用瑞纳制绒设备对镀双层膜的多晶硅片的一面酸洗单面制绒；
将多晶硅片镀双层膜的一面放置在瑞纳制绒设备内的混合酸液内进行单面制绒，混合酸液是体积比为2∶1∶1.6的浓度为65％的硝酸HNO3、浓度为40％的氢氟酸HF和去离子水的混合液，温度保持在5-7℃，制绒2-3分钟；
[3]、去除多晶硅片上的剩余的二氧化硅和氮化硅保护膜，将制绒后的多晶硅片浸泡在浓度为10％-20％的氢氟酸HF水溶液中酸洗10-15min，待多余的二氧化硅SiO2薄膜和氮化硅Si3N4薄膜完全脱落后，进行水洗，烘干。
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