CN104900759A - 晶硅电池的碱式刻蚀背抛工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶硅电池的碱式刻蚀背抛工艺，包括以下具体步骤：1）将水喷在硅片正面以保护硅片正面PSG层；2）利用HF溶液将硅片背面PSG层去除；3）水槽清洗；4）将硅片表面吹干；5）将硅片传送入浸泡式碱槽中采用弱碱进行硅片背面腐蚀；6）水槽清洗；7）采用HF溶液去除硅片正面PSG层；8）水槽清洗；9）吹干；本发明对电池的效率和稳定性有较大保障、不易形成“刻蚀印”而影响电池外观，不破坏p-n结、节省酸耗量、背抛效果好、正面无酸腐蚀、有利于弱光效应、漏电比例低、不造成方阻提升。
Description
技术领域
本发明涉及晶硅太阳能电池领域，具体讲是一种晶硅电池的碱式刻蚀背抛工艺。
背景技术
随着晶硅电池太阳能利润空间的释放，竞争越来越大，如何降低成本及改善良品率已经成为每一个企业的重要课题之一。边刻工艺是晶硅电池最重要的一个关节之一，目前市场上流行各种边刻方法，但都有其不足之处。
主流刻蚀工艺：
1）rena式：采取“水上漂”的方法，由于扩散后的硅片表面PSG层亲水，导致混酸在刻边时酸会爬到硅片表面，容易形成“刻蚀印”，影响电池外观。其工艺流程可见工艺流程图1所示。
2）schmid式：采取“水膜”的保护正面，但由于硅片运动，水容易滴落到刻蚀槽中，稀释酸液；此外，由于PSG保护，需要高浓度的酸才能刻通边结。最终的结果就是此种工艺大量浪费酸液；工艺流程见图2所示。
3）库特勒式：先通过喷淋的方式去除整个硅片表面的PSG层，再刻边，此种工艺会导致刻边时p-n结暴露在酸雾中，从而破坏p-n，造成方阻提升。工艺流程见图3所示。
4）干刻：通过离子轰击，刻蚀边缘p-n结，再用HF去除PSG。此种工艺做成的电池并联电阻一般比湿法刻蚀低1个数量级，不利于弱光效应，且漏电比例偏高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种对电池的效率和稳定性有较大保障、不易形成“刻蚀印”而影响电池外观，不破坏p-n结、节省酸耗量、背抛效果好、正面无酸腐蚀、有利于弱光效应、漏电比例低、不造成方阻提升的晶硅电池的碱式刻蚀背抛工艺。
本发明的技术解决方案如下：一种晶硅电池的碱式刻蚀背抛工艺，包括以下具体步骤：
1）将水喷在硅片正面以保护硅片正面PSG层；
2）利用HF溶液将硅片背面PSG层去除；
3）水槽清洗硅片上的残余酸；
4）将硅片表面吹干；
5）将硅片传送入浸泡式碱槽中采用弱碱进行硅片背面腐蚀；
6）水槽清洗硅片上的残余碱；
7）采用HF溶液去除硅片正面PSG层；
8）水槽清洗硅片上的残余酸；
9）吹干。
本发明的有益效果是：本发明不易形成“刻蚀印”而影响电池外观，不破坏p-n结、节省酸耗量、背抛效果好、正面无酸腐蚀、有利于弱光效应、漏电比例低、不造成方阻提升，去PSG需要的HF浓度要求远低于常规刻蚀工艺，节省酸耗量。刻边采用碱式浸泡刻边，节约了大量酸，且能造成背抛效果提升效率；另外全程工艺没有使用金属离子，对电池的效率和稳定性有了较大保障。正面无酸腐蚀，避免有表面不良的出现。
附图说明
图1 为rena式刻蚀工艺流程图。
图2为schmid式 刻蚀工艺流程图。
图3为库特勒式刻蚀工艺流程图。
图4为本发明的工艺流程图。
图5为本发明的示意图。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。
实施例
一种晶硅电池的碱式刻蚀背抛工艺，包括以下具体步骤：
1）利用喷头将水喷在硅片正面以保护硅片正面PSG层；硅片正面由于有PSG层的保护，酸雾无法直接腐蚀P-N结，使得方阻稳定。
2）通过毛细滚轮带液的方式利用HF溶液将硅片背面PSG层去除；由于有水膜保护，硅片正面的PSG层不会被去除；
3）在水槽中清洗硅片上的残余HF溶液；防止HF溶液被带到碱槽中，中和碱槽内的碱；
4）通过温为50-70℃的热风刀将硅片表面吹干；防止水带入碱槽内，稀释碱槽浓度；
5）将硅片传送入浸泡式碱槽中采用质量百分比溶度为5-8%，温度为60-70℃的弱碱进行硅片背面腐蚀；所述弱碱为氢氧化铵；由于弱碱对裸硅有强腐蚀作用，对PSG层反应相对较慢，实现刻边和背抛的同时也可有效防止防止硅片正面P-N结被破坏；
6）在水槽中清洗硅片上的残余碱；
7）采用质量百分比溶度为5-8%的HF溶液去除硅片正面PSG层；
8）在水槽中清洗硅片上的残余酸；
9）吹干。
以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (4)
1. 一种晶硅电池的碱式刻蚀背抛工艺，其特征在于：包括以下具体步骤：
1）将水喷在硅片正面以保护硅片正面PSG层；
2）利用HF溶液将硅片背面PSG层去除；
3）水槽清洗硅片上的残余酸；
4）将硅片表面吹干；
5）将硅片传送入浸泡式碱槽中采用弱碱进行硅片背面腐蚀；
6）水槽清洗硅片上的残余碱；
7）采用HF溶液去除硅片正面PSG层；
8）水槽清洗硅片上的残余酸；
9）吹干。
2. 根据权利要求1所述的晶硅电池的碱式刻蚀背抛工艺，其特征在于：步骤5）中弱碱的质量百分比溶度为5-8%，温度为60-70℃。
3. 根据权利要求1所述的晶硅电池的碱式刻蚀背抛工艺，其特征在于：步骤5）中所述弱碱为氢氧化铵。
4. 根据权利要求1所述的晶硅电池的碱式刻蚀背抛工艺，其特征在于：步骤
7）中HF溶液的质量百分比溶度为5-8%。
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