CN106653596A - 一种湿法刻蚀工艺中去磷硅玻璃槽的配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种湿法刻蚀工艺中去磷硅玻璃槽的配置方法，其特征在于去磷硅玻璃槽中加入去离子水与氢氟酸、盐酸混合液，氢氟酸的摩尔浓度为15‑20％，同时通入臭氧。本发明在去磷硅玻璃槽中加入一定比例的盐酸，加大HF的浓度，同时通入一定流量的臭氧，既可起到传统方法中去磷硅玻璃和残留碱的作用，又可有效去除硅片表面金属杂质(臭氧对硅片进行氧化生成SiO2，HF再去除SiO2)，这样可有效提高电池片正面的氢钝化和背面的铝背场钝化效果，从而提高电池片的转换效率。
Description
技术领域
本专利属于光伏技术领域，具体涉及太阳能电池制造过程中的湿法刻蚀工艺。
背景技术
由于在全球范围内石化能源储量有限，且利用石化能源会产生严重的环境污染，所以各国政府普遍注意到各种新型清洁的可再生能源在未来能源结构中的关键地位，纷纷加大对这些能源产业和相关研究工作的支持力度，以便在未来的新能源领域中占有一席之地。在各种新型清洁能源中，太阳能被认为是最具发展前景的清洁能源之一。
晶硅太阳能电池片是将光能转换为电能的器件，光电转换效率是衡量电池片质量的重要指标之一。随着传统P型晶硅电池片的材料更新和工艺改进，P型电池片的转换效率已经临近极限，如何提高电池片的转换效率成为光伏技术人员的一大难题。
常规湿法刻蚀工序中去磷硅玻璃槽采用的HF和去离子水的混合溶液，HF的浓度约8-12％左右，作用仅为去除扩散后电池片正面的磷硅玻璃和中和硅片表面在碱槽中残留的氢氧根离子，硅片表面金属杂质无法有效去除，从而电池片的转化效率不会提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的湿法刻蚀工序去磷硅玻璃槽的配比方法，目的在于提高硅片在湿法刻蚀工序的清洗效果，提高电池片正、背面的钝化效果，达到提高转换效率。
本发明的上述目的是通过以下技术措施来实施来实现的：
一种湿法刻蚀工艺中去磷硅玻璃槽的配置方法，在去磷硅玻璃槽中加入去离子水与氢氟酸、盐酸混合液，氢氟酸的摩尔浓度为15-20％，同时通入臭氧。
优选的，盐酸的摩尔浓度为2-5％。
优选的，臭氧的流速为40-60L/min。
作为本发明的一种实施方式，包含以下步骤：
(1)在去磷硅玻璃槽中加入去离子水，加入氢氟酸和盐酸，氢氟酸的摩尔浓度为15-20％，盐酸的摩尔浓度为2-5％，开启循环，混合10分钟；
(2)将臭氧通入循环管内，臭氧流量40-60L/min，反应前持续10分钟以上，反应过程中保持流量20-30L/min，温度保持在25-35℃；
(3)将扩散后的硅片放入湿法刻蚀机台，工艺过程中在去磷硅玻璃槽中需保持0.5-2min。
作为本发明的最优实施方式，包含以下步骤：
(1)在去磷硅玻璃槽中加入去离子水，加入氢氟酸和盐酸，氢氟酸的摩尔浓度为18％，盐酸的摩尔浓度为4％，开启循环，混合10分钟；
(2)将臭氧通入循环管内，臭氧流量50L/min，反应前持续10分钟，反应过程中保持流量25L/min，温度保持在30℃；
(3)将扩散后的硅片放入湿法刻蚀机台，工艺过程中在去磷硅玻璃槽中需保持1.5min。
优选的，所述臭氧由臭氧发生器制作。
本发明的有益效果：
本发明在去磷硅玻璃槽中加入一定比例的盐酸，加大HF的浓度，同时通入一定流量的臭氧，既可起到传统方法中去磷硅玻璃和残留碱的作用，又可有效去除硅片表面金属杂质(臭氧对硅片进行氧化生成SiO2，HF再去除SiO2)，这样可有效提高电池片正面的氢钝化和背面的铝背场钝化效果，从而提高电池片的转换效率。
说明书附图
图1本发明的去磷硅玻璃槽的配置示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步描述。
结合图1，图1中的湿法刻蚀设备1包括去磷玻璃槽2，在去磷玻璃槽2中设置有一根带有循环泵3的U型循环管(根据需要也可以设置为其它形状)，U型循环管的出口和进口均插入去磷玻璃槽2中；臭氧发生器4(其它实施方式中也可以选择其它供臭氧设备)连接循环泵3(湿法刻蚀设备1还设置有常规的水槽5、刻蚀槽6和碱槽7，此处不作详述)。
实施例1：一种湿法刻蚀工艺中去磷硅玻璃槽的配置方法，步骤为：
(1)在去磷硅玻璃槽中加入去离子水，加入氢氟酸和盐酸，氢氟酸的摩尔浓度为15％，盐酸的摩尔浓度为2％，开启循环，混合10分钟；
(2)将臭氧通入循环管内，臭氧流量40L/min，反应前持续10分钟以上，反应过程中保持流量20L/min，温度保持在25℃；
(3)将扩散后的硅片放入湿法刻蚀机台，工艺过程中在去磷硅玻璃槽中需保持0.5min。
本实施例中，通过氧化后剥离的方式，加强硅片在湿法刻蚀工序的清洗效果，增加发射极面的氢钝化效果和背面的铝背场钝化效果，提高开路电压，从而提高电池片的转换效率，经测试转换效率提高0.3％。
实施例2：一种湿法刻蚀工艺中去磷硅玻璃槽的配置方法，步骤为：
(1)在去磷硅玻璃槽中加入去离子水，加入氢氟酸和盐酸，氢氟酸的摩尔浓度为20％，盐酸的摩尔浓度为5％，开启循环，混合10分钟；
(2)将臭氧通入循环管内，臭氧流量60L/min，反应前持续10分钟以上，反应过程中保持流量30L/min，温度保持在35℃；
(3)将扩散后的硅片放入湿法刻蚀机台，工艺过程中在去磷硅玻璃槽中需保持2min。
本实施例中，通过氧化后剥离的方式，加强硅片在湿法刻蚀工序的清洗效果，增加发射极面的氢钝化效果和背面的铝背场钝化效果，提高开路电压，从而提高电池片的转换效率，经测试转换效率提高0.35％。
实施例3：一种湿法刻蚀工艺中去磷硅玻璃槽的配置方法，步骤为：
(1)在去磷硅玻璃槽中加入去离子水，加入氢氟酸和盐酸，氢氟酸的摩尔浓度为18％，盐酸的摩尔浓度为4％，开启循环，混合10分钟；
(2)将臭氧通入循环管内，臭氧流量50L/min，反应前持续10分钟，反应过程中保持流量25L/min，温度保持在30℃；
(3)将扩散后的硅片放入湿法刻蚀机台，工艺过程中在去磷硅玻璃槽中需保持1.5min。
本实施例中，通过氧化后剥离的方式，加强硅片在湿法刻蚀工序的清洗效果，增加发射极面的氢钝化效果和背面的铝背场钝化效果，提高开路电压，从而提高电池片的转换效率，经测试转换效率提高0.4％。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种湿法刻蚀工艺中去磷硅玻璃槽的配置方法，其特征在于去磷硅玻璃槽中加入去离子水与氢氟酸、盐酸混合液，氢氟酸的摩尔浓度为15-20％，同时通入臭氧。
2.根据权利要求1所述的配置方法，其特征在于盐酸的摩尔浓度为2-5％。
3.根据权利要求1所述的配置方法，其特征在于臭氧的流速为40-60L/min。
4.根据权利要求1所述的配置方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)在去磷硅玻璃槽中加入去离子水，加入氢氟酸和盐酸，氢氟酸的摩尔浓度为15-20％，盐酸的摩尔浓度为2-5％，开启循环，混合10分钟；
(2)将臭氧通入循环管内，臭氧流量40-60L/min，反应前持续10分钟以上，反应过程中保持流量20-30L/min，温度保持在25-35℃；
(3)将扩散后的硅片放入湿法刻蚀机台，工艺过程中在去磷硅玻璃槽中需保持0.5-2min。
5.根据权利要求4所述的配置方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)在去磷硅玻璃槽中加入去离子水，加入氢氟酸和盐酸，氢氟酸的摩尔浓度为18％，盐酸的摩尔浓度为4％，开启循环，混合10分钟；
(2)将臭氧通入循环管内，臭氧流量50L/min，反应前持续10分钟，反应过程中保持流量25L/min，温度保持在30℃；
(3)将扩散后的硅片放入湿法刻蚀机台，工艺过程中在去磷硅玻璃槽中需保持1.5min。
6.根据权利要求1所述的配置方法，其特征在于所述臭氧由臭氧发生器制作。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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Address after: 214203 No. 20 Wen Zhuang Road, Yixing Economic Development Zone, Jiangsu, Wuxi Patentee after: Huansheng photovoltaic (Jiangsu) Co., Ltd Address before: 214203 No. 20 Wen Zhuang Road, Yixing Economic Development Zone, Jiangsu, Wuxi Patentee before: Eastern link photovoltaic (Jiangsu) Co., Ltd. |