CN102916078A - 一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法 - Google Patents

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黄仑
吴俊清
王金伟
史孟杰
崔梅兰
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Abstract

本发明公开一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制作方法，它包括以下步骤：(1)硅片浸入在硅片硝酸溶液，硝酸浓度为65~70%，浸泡3-5min，浸泡温度恒定8℃，利用硝酸的氧化性，在硅片表面反应生成二氧化硅，同时反应副产物氮氧化物与水结合又产生亚硝酸，同样具有强氧化性，最终硅片表面形成致密的二氧化硅层；(2)用清水清洗步骤(1)浸泡过的电池片，清洗2min；(3)把步骤(2)清洗过的电池片放入烘烤炉中进行烘烤，烘烤温度恒定80℃，烘烤时间为4~8分钟，即制得电池片二氧化硅膜。这种二氧化硅膜制作方法简单，致密性好，反应易于控制，制作成本低廉，对掩膜法制备的高效选择性发射极电池生产提供更短的制作周期。

Description

一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种选择性发射极太阳能电池的掩膜的制作工艺，尤其晶硅电池片制作工艺，具体地说是一种晶硅太阳能选择性发射极电池掩膜的制作方法。
背景技术
当前选择性发射极电池技术上有多种实现方法，有激光扩散法、印刷磷浆法、硅墨技术、腐蚀扩散掩膜层等方法。其中激光扩散法需要使用到激光或电镀设备，工序复杂，设备稳定性难以控制；印刷磷浆法对磷浆要求高，目前磷浆容易高温挥发，选择性不佳；硅墨技术同样需要增加大量新设备，成本较高。不利于高效选择性发射极电池的产业化。目前采用腐蚀扩散掩膜层制备的选择性发射极电池大多采用二氧化硅掩膜，由于制备二氧化硅掩膜需要增加高温氧化炉，完成后进行选择性去除掩膜，高温氧化炉制备二氧化硅掩膜时间较长，并且对磷扩散效果的阻挡作用有限，影响二次扩散后硅片内高低结的浓度差，造成选择性发射极原理实现不完全。
发明内容
本发明的目的是针对目前选择性发射极电池腐蚀扩散掩膜层法中二氧化硅掩膜的制备方法周期长、阻挡磷扩散的效果差的问题，提出一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)将硅片浸入硝酸溶液，利用硝酸的氧化性，在硅片表面反应生成二氧化硅，同时反应副产物氮氧化物与水结合又产生亚硝酸，同样具有强氧化性，最终硅片表面形成致密的二氧化硅层；
(2)清洗步骤(1)得到的电池片；
(3)对步骤(3)的电池片进行烘烤，即得到二氧化硅膜。
步骤(1)中硝酸的浓度为65~70%，浸泡时间3-5min，浸泡温度恒定8℃。
步骤(1)中硝酸的浓度为68%。
步骤(3)中的电池片放入烘烤炉中进行烘烤，烘烤温度恒定80℃，烘烤时间为4~8分钟。
步骤(3)中烘烤时间为5分钟。
所制备的二氧化硅膜的厚度为50-80nm。
本发明的有益效果：本发明所用的硝酸溶液制备二氧化硅掩膜方法缩短了传统的制作周期，制作出的二氧化硅掩膜层结构致密且均匀，阻挡磷扩散效果优于热氧化法制备的二氧化硅层，同时该新制备方法减少了设备及原料的投入成本。
附图说明
图1为本发明方法制备的选择性发射极电池片的二氧化硅膜示意图。
图中：1、硅片，2、二氧化硅膜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示。硅片表面形成二氧化硅膜。
实施例1
一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法，它包括以下步骤：(1)将硅片浸入硝酸溶液，硝酸浓度为65%，浸泡3min，浸泡温度恒定8℃，利用硝酸的氧化性，在硅片表面反应生成二氧化硅，同时反应副产物氮氧化物与水结合又产生亚硝酸，同样具有强氧化性，最终硅片表面形成致密的二氧化硅层；(2)用清水清洗步骤(1)浸泡过的电池片，清洗2min；(3)把步骤(2)清洗过的电池片放入烘烤炉中进行烘烤，烘烤温度恒定80℃，烘烤时间为5min，即制得电池片二氧化硅膜。使用本发明方法制得的二氧化硅膜厚度为60nm。
实施例2
一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法，它包括以下步骤：(1)将硅片浸入硝酸溶液，硝酸浓度为68%，浸泡5min，浸泡温度恒定8℃，利用硝酸的氧化性，在硅片表面反应生成二氧化硅，同时反应副产物氮氧化物与水结合又产生亚硝酸，同样具有强氧化性，最终硅片表面形成致密的二氧化硅层；(2)用清水清洗步骤(1)浸泡过的电池片，清洗2min；(3)把步骤(2)清洗过的电池片放入烘烤炉中进行烘烤，烘烤温度恒定80℃，烘烤时间为8min，即制得电池片二氧化硅膜。使用本发明方法制得的二氧化硅膜厚度为72nm。
实施例3
一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法，它包括以下步骤：(1)将硅片浸入硝酸溶液，硝酸浓度为70%，浸泡4min，浸泡温度恒定8℃，利用硝酸的氧化性，在硅片表面反应生成二氧化硅，同时反应副产物氮氧化物与水结合又产生亚硝酸，同样具有强氧化性，最终硅片表面形成致密的二氧化硅层；(2)用清水清洗步骤(1)浸泡过的电池片，清洗2min；(3)把步骤(2)清洗过的电池片放入烘烤炉中进行烘烤，烘烤温度恒定80℃，烘烤时间为4min，即制得电池片二氧化硅膜。使用本发明方法制得的二氧化硅膜厚度为50nm。

Claims (6)

1.一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)将硅片浸入硝酸溶液，利用硝酸的氧化性，在硅片表面反应生成二氧化硅，同时反应副产物氮氧化物与水结合又产生亚硝酸，同样具有强氧化性，最终硅片表面形成致密的二氧化硅层；
(2)清洗步骤(1)得到的电池片；
(3)对步骤(2)的电池片进行烘烤，即得到二氧化硅膜。
2.根据权利要求1所述的一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法，其特征在于步骤(1)中硝酸的浓度为65~70%，浸泡时间3-5min，浸泡温度恒定8℃。
3.根据权利要求2所述的一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法，其特征在于步骤(1)中硝酸的浓度为68%。
4.根据权利要求1所述的一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法，其特征在于步骤(3)中的电池片放入烘烤炉中进行烘烤，烘烤温度恒定80℃，烘烤时间为4~8分钟。
5.根据权利要求4所述的一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法，其特征在于步骤(3)中烘烤时间为5分钟。
6.根据权利要求1所述的一种选择性发射极电池片二氧化硅膜的制备方法，其特征在于所制备的二氧化硅膜的厚度为50-80nm。
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