具体实施方式
一种用于高效晶硅太阳电池制作的表面湿法处理工艺,具有以下步骤:
(1)预清洗:将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤,然后经RCA溶液及氢氟酸处理脱去无机金属离子及有机颗粒污染物。
将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤的时间为5~15min,RCA溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=3:1:1~5:1:1的溶液,RCA溶液处理温度65~85℃,处理时间5~20min,其中氢氟酸浓度为1.0wt%~10.0wt%,氢氟酸浸渍时间1~5min。
(2)硅片去损伤减薄:将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,腐蚀深度为5~45μm,此时硅片上、下表面呈现抛光状。
使用碱液或混合酸液将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,使用的碱液浓度为15wt%~45wt%,碱液温度70~80℃,碱液反应时间3~10min,常温条件下使用的混合酸为含有硝酸和氢氟酸的混合溶液,硝酸和氢氟酸体积比20:1~50:1,硝酸浓度为55~65wt%,氢氟酸浓度为35~45wt%。
(3)镀膜保护:在硅片的单一表面沉积厚度为30~100nm的氮化硅类或氧化硅类薄膜作为下一步制绒时的保护膜。
氮化硅类或氧化硅类薄膜为SiOx,SixNy或SixOyNz,镀膜温度为200~400℃。
(4)表面织构化:把单一表面带有保护膜的硅片进行制绒处理,使得硅片未有保护膜的表面获得深度为4~10μm金字塔绒面构造,同时硅片另一具有保护膜的表面保持平面状。
把单一表面带有保护膜的硅片进行碱清洗制绒处理,碱清洗所需溶液中具有碱溶液,碱溶液为1.0wt%~5.0wt%的NaOH溶液或KOH溶液,碱清洗所需溶液中具有体积比6~10%的异丙醇,碱清洗制绒处理温度75~100℃,处理时间15~45min。
(5)去除保护膜:把单一表面带有保护膜的硅片浸入2.0wt%~10.0wt%氢氟酸溶液中刻蚀去除保护膜,刻蚀时间5~15min。
(6)两次RCA洗涤:将硅片纯水漂洗后采用初次RCA洗涤去除表面小分子有机物,采用第二次RCA洗涤去除无机金属离子,然后再经1.0wt%~5.0wt%氢氟酸溶液脱水处理30~180s;再次纯水漂洗后进行下一步处理。
初次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=5:1:1的溶液,第二次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=6:1:1的溶液,初次RCA洗涤与第二次RCA洗涤处理时间均为10~30min,处理温度均为65~85℃。
(7)表面形貌优化及钝化处理:交替进行1~3次高浓度强酸氧化处理和低浓度氢氟酸处理,硅片形成具有钝化表面的氢饱和表面,所述的高浓度强酸为70wt%~72wt%浓度的高氯酸,或者65wt%~69wt%的浓硝酸,或者体积比为1:1的96wt%浓硫酸和45wt%过氧化氢溶液,氧化处理温度80~120℃,氧化处理反应时间5~30min,所述的低浓度氢氟酸为1.0wt%~3.0wt%氢氟酸溶液,氢氟酸处理时间为60~180s。
上述处理完成后晶硅太阳电池表面形成具有良好钝化效果的氢饱和表面终端。
具体实施例一:
一种用于高效晶硅太阳电池制作的表面湿法处理工艺,具有以下步骤:
(1)预清洗:将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤,然后经RCA溶液及氢氟酸处理脱去无机金属离子及有机颗粒污染物。
将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤的时间为10min,RCA溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=4:1:1的溶液,RCA溶液处理温度65~85℃,处理时间5~20min,其中氢氟酸浓度为5wt%,氢氟酸浸渍时间2min。
经上述处理后能够有效脱去硅片表面无机金属离子及有机颗粒污染物。
(2)硅片去损伤减薄:将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,腐蚀深度为20μm。此时硅片上、下表面呈现抛光表面。
使用碱液将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,使用的碱液为氢氧化钾溶液,使用的碱液浓度为25wt%,碱液温度75℃,碱液反应时间10min。
(3)镀膜保护:在硅片的单一表面沉积厚度为60nm的氮化硅类或氧化硅类薄膜作为下一步制绒时的保护膜。
氮化硅类或氧化硅类薄膜为SixNy,镀膜温度为350℃。可采用PECVD设备进行沉积保护膜工艺。
(4)表面织构化:把单一表面带有保护膜的硅片进行制绒处理,使得硅片未有保护膜的表面获得深度为5~8μm金字塔绒面构造,同时硅片另一具有保护膜的表面保持平面状。
把单一表面带有保护膜的硅片进行碱清洗制绒处理,碱清洗所需溶液中具有碱溶液,碱溶液为1.5wt%的KOH溶液,碱清洗所需溶液中具有体积比10%的异丙醇,碱清洗制绒处理温度80℃,处理时间35min。
(5)去除保护膜:把单一表面带有保护膜的硅片浸入5wt%氢氟酸溶液中刻蚀去除保护膜,刻蚀时间5min。
(6)两次RCA洗涤:将硅片纯水漂洗后采用初次RCA洗涤去除表面小分子有机物,采用第二次RCA洗涤去除无机金属离子,然后再经2.5wt%氢氟酸溶液脱水处理120s;再次纯水漂洗后进行下一步处理。
初次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=5:1:1的溶液,第二次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=6:1:1的溶液,初次RCA洗涤与第二次RCA洗涤处理时间均为15min,处理温度均为70℃。
(7)表面形貌优化及钝化处理:进行1次高浓度强酸氧化处理和低浓度氢氟酸处理,硅片形成具有钝化表面的氢饱和表面,高浓度强酸为67wt%的浓硝酸,氧化处理温度95℃,氧化处理反应时间15min,低浓度氢氟酸为1.0wt%氢氟酸溶液,氢氟酸处理时间为60s。
上述处理完成后晶硅太阳电池表面形成具有良好钝化效果的氢饱和表面终端。
具体实施例二:
一种用于高效晶硅太阳电池制作的表面湿法处理工艺,具有以下步骤:
(1)预清洗:将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤,然后经RCA溶液及氢氟酸处理脱去无机金属离子及有机颗粒污染物。
将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤的时间为10min,RCA溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=4:1:1的溶液,RCA溶液处理温度65~85℃,处理时间5~20min,其中氢氟酸浓度为5wt%,氢氟酸浸渍时间2min。
经上述处理后能够有效脱去硅片表面无机金属离子及有机颗粒污染物。
(2)硅片去损伤减薄:将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,腐蚀深度为25μm。此时硅片上、下表面呈现抛光表面。
使用碱液将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,使用的碱液为氢氧化钾溶液,使用的碱液浓度为28wt%,碱液温度80℃,碱液反应时间8min。
(3)镀膜保护:在硅片的单一表面沉积厚度为75nm的氮化硅类或氧化硅类薄膜作为下一步制绒时的保护膜。
氮化硅类或氧化硅类薄膜为SiOx,镀膜温度为250℃。可采用PECVD设备进行沉积保护膜工艺。
(4)表面织构化:把单一表面带有保护膜的硅片进行制绒处理,使得硅片未有保护膜的表面获得深度为5~8μm金字塔绒面构造,同时硅片另一具有保护膜的表面保持平面状。
把单一表面带有保护膜的硅片进行碱清洗制绒处理,碱清洗所需溶液中具有碱溶液,碱溶液为2.5wt%的KOH溶液,碱清洗所需溶液中具有体积比8%的异丙醇,碱清洗制绒处理温度80℃,处理时间25min。
(5)去除保护膜:把单一表面带有保护膜的硅片浸入2.5wt%氢氟酸溶液中刻蚀去除保护膜,刻蚀时间8min。
(6)两次RCA洗涤:将硅片纯水漂洗后采用初次RCA洗涤去除表面小分子有机物,采用第二次RCA洗涤去除无机金属离子,然后再经2.5wt%氢氟酸溶液脱水处理120s;再次纯水漂洗后进行下一步处理。
初次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=5:1:1的溶液,第二次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=6:1:1的溶液,初次RCA洗涤与第二次RCA洗涤处理时间均为10min,处理温度均为80℃。
(7)表面形貌优化及钝化处理:交替进行2次高浓度强酸氧化处理和低浓度氢氟酸处理,硅片形成具有钝化表面的氢饱和表面,高浓度强酸为67wt%的浓硝酸,氧化处理温度120℃,氧化处理反应时间10min,低浓度氢氟酸为1.0wt%氢氟酸溶液,氢氟酸处理时间为90s。
上述处理完成后晶硅太阳电池表面形成具有良好钝化效果的氢饱和表面终端。
具体实施例三:
一种用于高效晶硅太阳电池制作的表面湿法处理工艺,具有以下步骤:
(1)预清洗:将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤,然后经RCA溶液及氢氟酸处理脱去无机金属离子及有机颗粒污染物。
将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤的时间为10min,RCA溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=4:1:1的溶液,RCA溶液处理温度65~85℃,处理时间5~20min,其中氢氟酸浓度为2.5wt%,氢氟酸浸渍时间2min。
经上述处理后能够有效脱去硅片表面无机金属离子及有机颗粒污染物。
(2)硅片去损伤减薄:将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,腐蚀深度为30μm。此时硅片上、下表面呈现抛光表面。
使用碱液将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,使用的碱液为氢氧化钾溶液,使用的碱液浓度为35wt%,碱液温度80℃,碱液反应时间5min。
(3)镀膜保护:在硅片的单一表面沉积厚度为60nm的氮化硅类或氧化硅类薄膜作为下一步制绒时的保护膜。
氮化硅类或氧化硅类薄膜为SiOx,镀膜温度为250℃。可采用PECVD设备进行沉积保护膜工艺。
(4)表面织构化:把单一表面带有保护膜的硅片进行制绒处理,使得硅片未有保护膜的表面获得深度为4~10μm金字塔绒面构造,同时硅片另一具有保护膜的表面保持平面状。
把单一表面带有保护膜的硅片进行碱清洗制绒处理,碱清洗所需溶液中具有碱溶液,碱溶液为2.0wt%的氢氧化钠溶液,碱清洗所需溶液中具有体积比10%的异丙醇,碱清洗制绒处理温度80℃,处理时间30min。
(5)去除保护膜:把单一表面带有保护膜的硅片浸入2.5wt%氢氟酸溶液中刻蚀去除保护膜,刻蚀时间8min。
(6)两次RCA洗涤:将硅片纯水漂洗后采用初次RCA洗涤去除表面小分子有机物,采用第二次RCA洗涤去除无机金属离子,然后再经1.5wt%氢氟酸溶液脱水处理90s;再次纯水漂洗后进行下一步处理。
初次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=5:1:1的溶液,第二次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=6:1:1的溶液,初次RCA洗涤处理时间为10min,处理温度均为80℃,第二次RCA洗涤处理时间为15min,处理温度均为80℃。
(7)表面形貌优化及钝化处理:交替进行2次高浓度强酸氧化处理和低浓度氢氟酸处理,硅片形成具有钝化表面的氢饱和表面,高浓度强酸为体积比为1:1的96wt%浓硫酸和45wt%过氧化氢溶液,氧化处理温度80℃,氧化处理反应时间15min,低浓度氢氟酸为1.0wt%氢氟酸溶液,氢氟酸处理时间为120s。
上述处理完成后晶硅太阳电池表面形成具有良好钝化效果的氢饱和表面终端。
具体实施例四:
一种用于高效晶硅太阳电池制作的表面湿法处理工艺,具有以下步骤:
(1)预清洗:将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤,然后经RCA溶液及氢氟酸处理脱去无机金属离子及有机颗粒污染物。
将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤的时间为10min,RCA溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=4:1:1的溶液,RCA溶液处理温度65~85℃,处理时间5~20min,其中氢氟酸浓度为2.5wt%,氢氟酸浸渍时间2min。
经上述处理后能够有效脱去硅片表面无机金属离子及有机颗粒污染物。
(2)硅片去损伤减薄:将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,腐蚀深度为25μm。此时硅片上、下表面呈现抛光表面。
在常温条件下使用混合酸将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,在常温条件下使用的混合酸为含有硝酸和氢氟酸的混合溶液,硝酸和氢氟酸体积比25:1,硝酸浓度为65wt%,氢氟酸浓度为45wt%,反应时间60s。
(3)镀膜保护:在硅片的单一表面沉积厚度为60nm的氮化硅类或氧化硅类薄膜作为下一步制绒时的保护膜。
氮化硅类或氧化硅类薄膜为SixNy,镀膜温度为350℃。可采用PECVD设备进行沉积保护膜工艺。
(4)表面织构化:把单一表面带有保护膜的硅片进行制绒处理,使得硅片未有保护膜的表面获得深度为4~10μm金字塔绒面构造,同时硅片另一具有保护膜的表面保持平面状。
把单一表面带有保护膜的硅片进行碱清洗制绒处理,碱清洗所需溶液中具有碱溶液,碱溶液为2.0wt%的氢氧化钠溶液,碱清洗所需溶液中具有体积比10%的异丙醇,碱清洗制绒处理温度80℃,处理时间30min。
(5)去除保护膜:把单一表面带有保护膜的硅片浸入2.5wt%氢氟酸溶液中刻蚀去除保护膜,刻蚀时间8min。
(6)两次RCA洗涤:将硅片纯水漂洗后采用初次RCA洗涤去除表面小分子有机物,采用第二次RCA洗涤去除无机金属离子,然后再经1.5wt%氢氟酸溶液脱水处理90s;再次纯水漂洗后进行下一步处理。
初次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=5:1:1的溶液,第二次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=6:1:1的溶液,初次RCA洗涤处理时间为10min,处理温度为80℃,第二次RCA洗涤处理时间为15min,处理温度为80℃。
(7)表面形貌优化及钝化处理:交替进行2次高浓度强酸氧化处理和低浓度氢氟酸处理,硅片形成具有钝化表面的氢饱和表面,高浓度强酸为体积比为1:1的96wt%浓硫酸和45wt%过氧化氢溶液,氧化处理温度100℃,氧化处理反应时间10min,低浓度氢氟酸为1.0wt%氢氟酸溶液,氢氟酸处理时间为120s。
上述处理完成后晶硅太阳电池表面形成具有良好钝化效果的氢饱和表面终端。
具体实施例五:
一种用于高效晶硅太阳电池制作的表面湿法处理工艺,具有以下步骤:
(1)预清洗:将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤,然后经RCA溶液及氢氟酸处理脱去无机金属离子及有机颗粒污染物。
将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤的时间为5min,RCA溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=3:1:1的溶液,RCA溶液处理温度65~85℃,处理时间5~20min,其中氢氟酸浓度为1.0wt%,氢氟酸浸渍时间5min。
(2)硅片去损伤减薄:将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,腐蚀深度为45μm,此时硅片上、下表面呈现抛光状。
使用碱液或混合酸液将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,使用的碱液浓度为45wt%,碱液温度70~80℃,碱液反应时间3~10min,或者,常温条件下使用的混合酸为含有硝酸和氢氟酸的混合溶液,硝酸和氢氟酸体积比20:1,硝酸浓度为55wt%,氢氟酸浓度为35wt%。
(3)镀膜保护:在硅片的单一表面沉积厚度为30nm的氮化硅类或氧化硅类薄膜作为下一步制绒时的保护膜。
氮化硅类或氧化硅类薄膜为SiOx,SixNy或SixOyNz,镀膜温度为200℃。
(4)表面织构化:把单一表面带有保护膜的硅片进行制绒处理,使得硅片未有保护膜的表面获得深度为4~10μm金字塔绒面构造,同时硅片另一具有保护膜的表面保持平面状。
把单一表面带有保护膜的硅片进行碱清洗制绒处理,碱清洗所需溶液中具有碱溶液,碱溶液为1.0wt%的NaOH溶液或KOH溶液,碱清洗所需溶液中具有体积比6%的异丙醇,碱清洗制绒处理温度75~100℃,处理时间15~45min。
(5)去除保护膜:把单一表面带有保护膜的硅片浸入2.0wt%氢氟酸溶液中刻蚀去除保护膜,刻蚀时间5~15min。
(6)两次RCA洗涤:将硅片纯水漂洗后采用初次RCA洗涤去除表面小分子有机物,采用第二次RCA洗涤去除无机金属离子,然后再经1.0wt%氢氟酸溶液脱水处理180s;再次纯水漂洗后进行下一步处理。
初次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=5:1:1的溶液,第二次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=6:1:1的溶液,初次RCA洗涤与第二次RCA洗涤处理时间均为10~30min,处理温度均为65~85℃。
(7)表面形貌优化及钝化处理:交替进行1次高浓度强酸氧化处理和低浓度氢氟酸处理,硅片形成具有钝化表面的氢饱和表面,所述的高浓度强酸为70wt%浓度的高氯酸,或者65wt%的浓硝酸,或者体积比为1:1的96wt%浓硫酸和45wt%过氧化氢溶液,氧化处理温度80~120℃,氧化处理反应时间5~30min,低浓度氢氟酸为1.0wt%氢氟酸溶液,氢氟酸处理时间为60~180s。
上述处理完成后晶硅太阳电池表面形成具有良好钝化效果的氢饱和表面终端。
具体实施例六:
一种用于高效晶硅太阳电池制作的表面湿法处理工艺,具有以下步骤:
(1)预清洗:将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤,然后经RCA溶液及氢氟酸处理脱去无机金属离子及有机颗粒污染物。
将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤的时间为15min,RCA溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=5:1:1的溶液,RCA溶液处理温度65~85℃,处理时间5~20min,其中氢氟酸浓度为10.0wt%,氢氟酸浸渍时间1min。
(2)硅片去损伤减薄:将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,腐蚀深度为5μm,此时硅片上、下表面呈现抛光状。
使用碱液或混合酸液将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,使用的碱液浓度为15wt%,碱液温度70~80℃,碱液反应时间3~10min,常温条件下使用的混合酸为含有硝酸和氢氟酸的混合溶液,硝酸和氢氟酸体积比50:1,硝酸浓度为55~65wt%,氢氟酸浓度为45wt%。
(3)镀膜保护:在硅片的单一表面沉积厚度为100nm的氮化硅类或氧化硅类薄膜作为下一步制绒时的保护膜。
氮化硅类或氧化硅类薄膜为SiOx,SixNy或SixOyNz,镀膜温度为400℃。
(4)表面织构化:把单一表面带有保护膜的硅片进行制绒处理,使得硅片未有保护膜的表面获得深度为4μm金字塔绒面构造,同时硅片另一具有保护膜的表面保持平面状。
把单一表面带有保护膜的硅片进行碱清洗制绒处理,碱清洗所需溶液中具有碱溶液,碱溶液为5.0wt%的NaOH溶液或KOH溶液,碱清洗所需溶液中具有体积比10%的异丙醇,碱清洗制绒处理温度75~100℃,处理时间15~45min。
(5)去除保护膜:把单一表面带有保护膜的硅片浸入10.0wt%氢氟酸溶液中刻蚀去除保护膜,刻蚀时间5~15min。
(6)两次RCA洗涤:将硅片纯水漂洗后采用初次RCA洗涤去除表面小分子有机物,采用第二次RCA洗涤去除无机金属离子,然后再经5.0wt%氢氟酸溶液脱水处理30s;再次纯水漂洗后进行下一步处理。
初次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=5:1:1的溶液,第二次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=6:1:1的溶液,初次RCA洗涤与第二次RCA洗涤处理时间均为10~30min,处理温度均为65~85℃。
(7)表面形貌优化及钝化处理:交替进行2次高浓度强酸氧化处理和低浓度氢氟酸处理,硅片形成具有钝化表面的氢饱和表面,高浓度强酸为72wt%浓度的高氯酸,或者69wt%的浓硝酸,或者体积比为1:1的96wt%浓硫酸和45wt%过氧化氢溶液,氧化处理温度80~120℃,氧化处理反应时间5~30min,低浓度氢氟酸为3.0wt%氢氟酸溶液,氢氟酸处理时间为60~180s。
上述处理完成后晶硅太阳电池表面形成具有良好钝化效果的氢饱和表面终端。
具体实施例七:
一种用于高效晶硅太阳电池制作的表面湿法处理工艺,具有以下步骤:
(1)预清洗:将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤,然后经RCA溶液及氢氟酸处理脱去无机金属离子及有机颗粒污染物。
将硅片置于无水乙醇中进行超声洗涤的时间为10min,RCA溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=4:1:1的溶液,RCA溶液处理温度70℃,处理时间5~20min,其中氢氟酸浓度为5.0wt%,氢氟酸浸渍时间1~5min。
(2)硅片去损伤减薄:将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,腐蚀深度为25μm,此时硅片上、下表面呈现抛光状。
使用碱液或混合酸液将硅片表面的机械损伤层及表层残留金属污染部分腐蚀去除,使用的碱液浓度为30wt%,碱液温度70~80℃,碱液反应时间3~10min,常温条件下使用的混合酸为含有硝酸和氢氟酸的混合溶液,硝酸和氢氟酸体积比35:1,硝酸浓度为60wt%,氢氟酸浓度为30wt%。
(3)镀膜保护:在硅片的单一表面沉积厚度为75nm的氮化硅类或氧化硅类薄膜作为下一步制绒时的保护膜。
氮化硅类或氧化硅类薄膜为SiOx,SixNy或SixOyNz,镀膜温度为300℃。
(4)表面织构化:把单一表面带有保护膜的硅片进行制绒处理,使得硅片未有保护膜的表面获得深度为10μm金字塔绒面构造,同时硅片另一具有保护膜的表面保持平面状。
把单一表面带有保护膜的硅片进行碱清洗制绒处理,碱清洗所需溶液中具有碱溶液,碱溶液为3.0wt%的NaOH溶液或KOH溶液,碱清洗所需溶液中具有体积比8%的异丙醇,碱清洗制绒处理温度75~100℃,处理时间15~45min。
(5)去除保护膜:把单一表面带有保护膜的硅片浸入5.5wt%氢氟酸溶液中刻蚀去除保护膜,刻蚀时间5~15min。
(6)两次RCA洗涤:将硅片纯水漂洗后采用初次RCA洗涤去除表面小分子有机物,采用第二次RCA洗涤去除无机金属离子,然后再经3.0wt%氢氟酸溶液脱水处理30~180s;再次纯水漂洗后进行下一步处理。
初次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=5:1:1的溶液,第二次RCA洗涤所用溶液为体积比DI:NH4OH:H2O2=6:1:1的溶液,初次RCA洗涤与第二次RCA洗涤处理时间均为10~30min,处理温度均为65~85℃。
(7)表面形貌优化及钝化处理:交替进行3次高浓度强酸氧化处理和低浓度氢氟酸处理,硅片形成具有钝化表面的氢饱和表面,所述的高浓度强酸为71wt%浓度的高氯酸,或者66wt%的浓硝酸,或者体积比为1:1的96wt%浓硫酸和45wt%过氧化氢溶液,氧化处理温度80~120℃,氧化处理反应时间5~30min,所述的低浓度氢氟酸为2.0wt%氢氟酸溶液,氢氟酸处理时间为60~180s。
上述处理完成后晶硅太阳电池表面形成具有良好钝化效果的氢饱和表面终端。
本发明不仅简便有效地满足高效电池制作过程中对薄硅片衬底的单面清洗制绒的要求,同时,还可通过进一步的表面形貌优化及钝化处理步骤显著提高表面化学钝化的质量。该工艺的实施可与产线常规的槽式碱制绒设备结合使用,无需额外增加清洗设备,从而降低工艺成本。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。