CN106229375A - 一种硅片背面抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅片背面抛光方法。它包括制绒、扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷、测试步骤，制绒的同时还进行初步背面抛光，初步背面抛光之后使用蚀刻机进行一次以上的后续背面抛光，所述后续背面抛光之后进行常规扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷、测试操作。采用本发明的方法后，两步背面抛光过程叠加形成良好的背面抛光效果；背面反射率有较大的提高，最终电池性能得到了提升，在后续的多次背面抛光过程中，合理调整减薄量，得到不同程度的背面抛光效果，有效了减少边缘的刻蚀线，使方阻上升的阻值不至于过高，使硅片在通过碱槽时避免了高浓度碱液反应时的不稳定性，同时碱槽通过时间延长，进一步提高了抛光效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种晶体硅太阳能电池生产方法，具体地说是一种硅片背面抛光方法。
背景技术
目前，p型衬底的晶硅太阳能电池提升效率有很多种途径。背面抛光是一个重要的方法。通过背面抛光可以显著改善电池的长波响应，提高Voc、Isc、Eta等电池性能。
现有的常规生产线背面抛光主要在刻蚀阶段完成，很难做到背面抛光的效果，有的设备能通过一次大量腐蚀来得到较高的背面反射率，但需要较高的混酸浓度，例如需要在刻蚀槽体内配成较高的混酸浓度，此方法能形成比较高的背面腐蚀量，从而得到一定的抛光效果，但此过程中会形成高浓度的酸雾，很难控制边缘的刻蚀线及去磷硅玻璃后的方阻大小，同时由于浓度配比原因很难进一步提高腐蚀量，抛光效果有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效减少边缘的刻蚀线，同时合理控制方阻上升的阻值从而提高背面抛光效果的硅片背面抛光方法。
为了解决上述技术问题，本发明的硅片背面抛光方法，包括制绒、扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷、测试步骤，制绒的同时还进行初步背面抛光，初步背面抛光之后使用蚀刻机进行一次以上的后续背面抛光，所述后续背面抛光之后进行常规扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷、测试操作。
所述制绒步骤中制绒机碱槽中溶液KOH的浓度为0.15％～0.5％，所述硅片通过制绒机碱槽的时间为35～40s。
所述后续的一次以上的背面抛光步骤中，实时调整减薄量，单次减薄量为0.07g～0.08g。
所述制绒步骤中硅片能够浸没在制绒机碱槽内，所述制绒机碱槽的槽底设置有药液循环通道。
所述后续背面抛光步骤中，采用蚀刻机刻蚀溶液HNO3浓度37％，HF浓度2.5％。
所述制绒机碱槽内的温度为10℃～80℃。
采用本发明的方法后，在制绒的同时进行一次初步背面抛光，在制绒后进行多次背面抛光，两步背面抛光过程叠加形成良好的背面抛光效果；背面反射率有较大的提高，最终电池性能得到了提升，在后续的多次背面抛光过程中，合理调整减薄量，得到不同程度的背面抛光效果，同时，在背面抛光过程中使用较低浓度的混酸溶液，有效了减少边缘的刻蚀线，同时使方阻上升的阻值不至于过高，还通过对制绒碱槽的改造及配方的调整，使硅片在通过碱槽时避免了高浓度碱液反应时的不稳定性，同时碱槽通过时间延长，进一步提高了抛光效果。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的硅片背面抛光方法作进一步详细说明。
本发明的硅片背面抛光方法，包括制绒、扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷、测试步骤，制绒的同时还进行初步背面抛光，初步背面抛光之后使用蚀刻机进行一次以上的后续背面抛光，后续背面抛光之后进行常规扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷、测试操作。
进一步地，所说的制绒步骤中制绒机碱槽中溶液KOH的浓度为0.15％～0.5％以达到改善绒面状态的目的；硅片通过制绒机碱槽的时间为35～40s，使硅片在碱槽中充分反应，得到良好的初步抛光效果；所说的后续一次以上的背面抛光步骤中，采用蚀刻机刻蚀的单次减薄量为0.07g～0.08g，HNO3浓度37％，HF浓度2.5％，其中，根据实际需求可改变减薄量的次数，多次抛光减薄量为各次的叠加总量，由此进行多次背面腐蚀，达到目标减薄量后再进行常规扩散、刻蚀等操作步骤，可有效防止刻蚀线产生，并且不会影响绒面状态；操作时，将硅片正面绒面朝上(该技术方案采用下表面作为正面绒面)，进入刻蚀机进行背面抛光，硅片在机台出料后重新运回上料进入机台继续背面抛光，背面抛光次数可根据实际需求的减薄量决定；根据实际需求可调整减薄量，得到不同程度的背面抛光效果；本实施例使用Rena刻蚀机，最多进行了7次背面抛光，每次背面抛光后减薄量提升稳定，背面反射率稳步提升，需要说明的是，采用下表面作为正面绒面，与常规制绒相比，在减薄量相近的前提下，背面反射率明显提升；
所说的制绒机碱槽设置有后部挡板，所说的制绒机采用链式制绒机，所说的链式制绒机是将常规的链式制绒机喷淋式碱槽改造成为浸没式，同时设置温度控制功能，温度控制范围在10℃～80℃；以捷佳创多晶制绒机为例，需要屏蔽喷淋功能，硅片能够浸没在制绒机碱槽内，制绒机碱槽的槽底设置有药液循环通道，使药液能循环，使硅片在通过碱槽时避免了高浓度碱液反应时的不稳定性。
经过实践证明，通过实现良好的背面抛光效果，电池转换效率得到了0.12％的提升。
| 电池片组号 | Eta(％) | Uoc(V) | Isc(A) | FF(％) | RserIEC891(Ω) | RshuntDfDr(Ω) | IRev2(A) |
| 实验 | 18.33 | 0.6316 | 9.001 | 78.22 | 0.002762286 | 143 | 0.201 |
| 产线 | 18.21 | 0.6301 | 8.962 | 78.21 | 0.002686054 | 111 | 0.216 |
由上表可见，实验组的Uoc提高1.5mV，Isc提高39mA，显示背面抛光有了明显的效果，Eta提高0.12％，硅片背面抛光取得明显效果。
Claims (6)
1.一种硅片背面抛光方法，包括制绒、扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷、测试步骤，其特征在于：所述制绒的同时还进行初步背面抛光，初步背面抛光之后使用蚀刻机进行一次以上的后续背面抛光，所述后续背面抛光之后进行常规扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷、测试操作。
2.按照权利要求1所述的背面抛光方法，其特征在于：所述制绒步骤中制绒机碱槽中溶液KOH的浓度为0.15%~0.5%，所述硅片通过制绒机碱槽的时间为35~40s。
3.按照权利要求1所述的背面抛光方法，其特征在于：所述后续的一次以上的背面抛光步骤中，实时调整减薄量，单次减薄量的调整范围为0.07g~0.08g。
4.按照权利要求1所述的背面抛光方法，其特征在于：所述制绒步骤中硅片能够浸没在制绒机碱槽内，所述制绒机碱槽的槽底设置有药液循环通道。
5.按照权利要求2所述的背面抛光方法，其特征在于：所述后续的一次以上的背面抛光步骤中，采用蚀刻机刻蚀溶液HNO3浓度37%，HF浓度2.5%。
6.按照权利要求4所述的背面抛光方法，其特征在于：所述制绒机碱槽内的温度为10°C~80°C。
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