CN107516693B - 一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法 - Google Patents
一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107516693B CN107516693B CN201710585624.8A CN201710585624A CN107516693B CN 107516693 B CN107516693 B CN 107516693B CN 201710585624 A CN201710585624 A CN 201710585624A CN 107516693 B CN107516693 B CN 107516693B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon wafer
- volume fraction
- processing method
- polished silicon
- polished
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 124
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 124
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 124
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 48
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 11
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 8
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000012797 qualification Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910004014 SiF4 Inorganic materials 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910003638 H2SiF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003910 SiCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004074 SiF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003834 SiFxOy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020439 SiO2+4HF Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- ZEFWRWWINDLIIV-UHFFFAOYSA-N tetrafluorosilane;dihydrofluoride Chemical compound F.F.F[Si](F)(F)F ZEFWRWWINDLIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000010148 water-pollination Effects 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
- H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，包括步骤；1)用RIE刻蚀在电池抛光片表面形成一层损伤层；2)用表面腐蚀液对步骤1)处理过的硅片进行表面腐蚀，形成微米凹坑；3)用HF‑HCl混酸药液除去步骤2)的腐蚀过程中产生的杂质及金属离子；4)将步骤3)处理过的硅片经过RIE刻蚀，制备纳米级的绒面；5)用清洗液除去步骤4)的刻蚀过程中产生的残留物。抛光片经过该加工方法处理后，进行重新扩散，及后道工序，最终抛光片的转换效率基本达到正常电池片的水平，而且电池片的外观和正常电池片无异，达到了抛光片返工的目的。经过本发明的加工方法，电池抛光片由原来的报废处理，现可以作为返工片使用，合格率达到95％。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法。
背景技术
目前，晶硅太阳能电池对成本要求较高，生产过程中由于设备不稳定、人为操作失误等原因导致清洗设备异常停机，硅片机台停留过程中，药液不断对硅片进行腐蚀，会导致硅片表面抛光。
通常对问题硅片进行返工。现有的晶硅太阳能电池(多晶硅)的返工方法是采用HF/HNO3/H2O混酸体系二次制绒，去除表面扩散层，获得理想的绒面；此混酸系统反应起始于损伤层，绒面结构完全取决于硅片表面形貌。
多晶清洗制绒的原理及作用：
1)去除硅片表面的杂质损伤层：损伤层是在硅片切割过程中形成的表面(10微米左右)晶格畸变，具有较高的表面复合。
2)形成陷光绒面结构：光线照射在硅片表面通过多次折射，达到减少反射率的目的。
反应式
3Si+4HNO3→3SiO2+4NO+2H2O
SiO2+4HF→SiF4+2H2O
SiF4+4HF→H2SiF6
各反应溶液的作用：
HF+HNO3作用：腐蚀硅的表面，使其形成多孔结构。
NaOH作用：去除多孔硅、中和残留酸。
HF+HCl作用：去除金属杂质和二氧化硅(二氧化硅具有亲水性，去除二氧化硅使片子更容易脱水吹干)。
而抛光硅片表面损伤层较浅，经过此混酸系统处理后，反射率依然较高，达不到返工要求。因此上述抛光硅片，采用现有的返工方法无法在硅片表面形成所需要的绒面，流入后道工序，电池片的外观及电性能均达不到现在工艺要求，目前此类抛光电池片均报废处理，造成了原材料的浪费。
发明内容
为了克服现有的晶硅太阳能电池抛光片难以返工的难题，本发明旨在提供一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法。
为了实现上述目地，本发明采用的技术方案是一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，具体包括以下步骤：
1)用RIE刻蚀在电池抛光片表面形成一层损伤层；
2)用表面腐蚀液对步骤1)处理过的硅片进行表面腐蚀，形成微米凹坑；
3)用HF-HCl混酸药液除去步骤2)的腐蚀过程中产生的杂质及金属离子；
4)将步骤3)处理过的硅片经过RIE刻蚀，制备纳米级的绒面；
5)用清洗液除去步骤4)的刻蚀过程中产生的残留物。
作为改进，所述的晶硅太阳能电池为多晶硅太阳能电池。
作为改进，所述步骤1)和步骤3)中的RIE刻蚀采用干法刻蚀机，由射频发生器将反应气体离化，离子与硅片发生作用，所述的反应气体为SF6、O2和Cl2的混合。
作为改进，所述的反应气体中SF6的体积分数为20-30％，O2的体积分数为40-60％，Cl2的体积分数为10-40％，反应时间为60-200S。
作为改进，所述步骤2)中的表面腐蚀液由HF、HNO3和DI水配制而成，腐蚀液中HF的体积分数为10-30％，HNO3的体积分数为30-60％，DI水的体积分数为10-60％，腐蚀温度为5-10℃，腐蚀时间为70-150S。
作为改进，所述步骤3)中的HF-HCl混酸药液由HF、HCl和DI水配制而成，混酸药液中HF的体积分数为10-30％，HCl的体积分数为15-40％，DI水的体积分数为30-75％，反应时间为50-120S。
作为改进，所述步骤5)中的清洗液由BOE、H2O2和DI水配制而成，所述BOE成分包括NH4F、HF，清洗液中BOE的体积分数为5-20％，H2O2的体积分数为15-40％，DI水的体积分数为40-75％，清洗温度为30-50℃，清洗时间为100-200S。
作为改进，所述BOE中NH4F与HF的体积比为6:1。
本发明的原理是利用化学试剂和等离子反应，分五步在抛光片表面制备绒面及后续清洗：
第一步，用RIE等离子刻蚀抛光片，在硅片的抛光表面形成高低起伏的损伤层，具体的化学反应式：
Si+SF6+O2+Cl2—SiF4+SiCl4+SiFxOy+SOFx；
第二步，用表面腐蚀液对硅片进行表面腐蚀，从而在表面形成微米凹坑，具体的化学反应式：
4HNO3+3Si＝3SiO2+4NO+2H2O；
SiO2+6HF＝H2[SiF6]+2H2O；
第三步，经HF-HCl混酸药液除去腐蚀过程中产生的杂质以及金属离子杂质；
第四步，硅片经过RIE等离子刻蚀，制备纳米级的绒面，反应原理与第一步相同；
第五步，用清洗液除去RIE反应过程中产生的残留物。
与现有的处理方法相比，本发明的有益结果是：
本发明解决了多晶电池抛光片难以返工的问题，有效的提高了硅片的利用率。抛光片经过该加工方法处理后，进行重新扩散，及后道工序，最终抛光片的转换效率基本达到正常电池片的水平，而且电池片的外观和正常电池片无异，达到了抛光片返工的目的。经过本发明的加工方法，电池抛光片由原来的报废处理，现可以作为返工片使用，合格率达到95％。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，具体包括以下步骤：
1)用RIE刻蚀在电池抛光片表面形成一层损伤层；
2)用表面腐蚀液对步骤1)处理过的硅片进行表面腐蚀，形成微米凹坑；
3)用HF-HCl混酸药液除去步骤2)的腐蚀过程中产生的杂质及金属离子；
4)将步骤3)处理过的硅片经过RIE刻蚀，制备纳米级的绒面；
5)用清洗液除去步骤4)的刻蚀过程中产生的残留物。
所述的晶硅太阳能电池为多晶硅太阳能电池。
所述步骤1)和步骤3)中的RIE刻蚀采用干法刻蚀机，由射频发生器将反应气体离化，离子与硅片发生化学和物理的作用，所述的反应气体为SF6、O2和Cl2的混合。
所述的反应气体中SF6的体积分数为20-30％，O2的体积分数为40-60％，Cl2的体积分数为10-40％，反应时间为60-200S。
所述步骤2)中的表面腐蚀液由HF、HNO3和DI水配制而成，腐蚀液中HF的体积分数为10-30％，HNO3的体积分数为30-60％，DI水的体积分数为10-60％，腐蚀温度为5-10℃，腐蚀时间为70-150S。
所述步骤3)中的HF-HCl混酸药液由HF、HCl和DI水配制而成，混酸药液中HF的体积分数为10-30％，HCl的体积分数为15-40％，DI水的体积分数为30-75％，反应时间为50-120S。
所述步骤5)中的清洗液由BOE、H2O2和DI水配制而成，所述BOE成分包括NH4F、HF，清洗液中BOE的体积分数为5-20％，H2O2的体积分数为15-40％，DI水的体积分数为40-75％，清洗温度为30-50℃，清洗时间为100-200S。进一步的，所述BOE中NH4F与HF的体积比为6:1，即采用49％HF水溶液：40％NH4F水溶液按照1：6(体积比)的成分混合而成。所述清洗液由BOE+H2O2+DI体系制成，优点一是除去反应产生的残留物；其二是去除RIE反应导致的损伤层，使纳米绒面表面更为平滑；若损伤层去除不干净，易形成复合中心，严重影响电池片的性能。
实施例1
一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，如图1所示，具体包括如下步骤：
第一步，用RIE等离子刻蚀机，在硅片表面产生一层损伤层；
具体工艺过程是：
A、建立工艺配方，RF1-RF8(高频功率)参数设定1800W，RF9(低频功率)参数设定450W，传输速度设定110cm/min，MFC流量设定Cl2/1000sccm、O2/2500sccm、SF6/1600sccm；
B、利用自动化设备将硅片经过RIE等离子刻蚀机，形成损伤层；
第二步，用表面腐蚀液对硅片进行表面腐蚀，从而在表面形成微米凹坑；
具体工艺过程是：
A、配制表面腐蚀液，其中HF的体积分数为10％，HNO3的体积分数为50％，DI水的体积分数为40％，腐蚀温度为8℃，腐蚀时间为100S；
B、经过第一步处理过的硅片，放入表面腐蚀液中，用表面腐蚀液对硅片进行表面腐蚀，从而在硅片表面形成微米凹坑，达到对硅片粗抛的效果；
C、用DI水去除表面的残留物；
D、电池片干燥处理；
第三步，经HF-HCl混酸药液，除去腐蚀过程中产生的杂质以及金属离子杂质；
具体工艺过程是：
A、配制HF-HCl混酸药液，其中HF的体积分数为15％，HCl的体积分数为25％，DI水的体积分数为60％，反应时间为60S；
B、将完成表面腐蚀的电池片，放入HF-HCl混酸药液清洗，去除表面残留的杂质和金属离子；
C、清洗后的硅片用DI水清洗；
D、电池片干燥处理；
第四步，硅片经过RIE刻蚀机，利用等离子气体反应制备纳米级的绒面，具体工艺过程是：
A、建立工艺配方，RF1-RF8(高频功率)参数设定1800W，RF9(低频功率)参数设定600W，传输速度设定126cm/min，MFC流量设定Cl2/1000sccm、O2/2200sccm、SF6/1500sccm；
B、利用自动化设备将硅片经过RIE等离子刻蚀机，利用等离子气体反应制备纳米级的绒面，从而在硅片表面形成纳微复合绒面；
第五步，用清洗液除去RIE反应过程中产生的残留物，具体工艺过程是：
A、配制清洗液，其中BOE(NH4F与HF的体积比为6:1)的体积分数为10％，H2O2的体积分数为20％，DI水的体积分数为70％，反应温度40℃，反应时间为150S；
B、将制备完成纳微复合绒面的硅片，放入清洗液清洗，去除表面残留物，降低表面复合；
C、清洗后的硅片用DI水清洗；
D、电池片干燥处理。
抛光片经过以上返工方法加工后的电池片进行重新扩散，及后道工序，电池片的转换效率基本达到正常电池片的水平，而且电池片的外观和正常电池片无异，达到了抛光片返工的目的。
实施例2
一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，具体包括如下步骤：
第一步，用RIE等离子刻蚀机，在硅片表面产生一层损伤层；
具体工艺过程是：
A、建立工艺配方，RF1-RF8(高频功率)参数设定1500W，RF9(低频功率)参数设定450W，传输速度设定100cm/min，MFC流量设定Cl2/1000sccm、O2/2400sccm、SF6/1400sccm；
B、利用自动化设备将硅片经过RIE等离子刻蚀机，形成损伤层；
第二步，用表面腐蚀液对硅片进行表面腐蚀，从而在表面形成微米凹坑，具体工艺过程是：
A、配制表面腐蚀液，其中HF的体积分数为30％，HNO3的体积分数为30％，DI水的体积分数为40％，腐蚀温度为5℃，腐蚀时间为150S；
B、经过第一步处理过的硅片，放入表面腐蚀液中，用表面腐蚀液对硅片进行表面腐蚀，从而在硅片表面形成微米凹坑，达到对硅片粗抛的效果；
C、用DI水去除表面的残留物；
D、电池片干燥处理；
第三步，经HF-HCl混酸药液，除去腐蚀过程中产生的杂质以及金属离子杂质，具体工艺过程是：
A、配制HF-HCl混酸药液，其中HF的体积分数为10％，HCl的体积分数为15％，DI水的体积分数为75％，反应时间为80S；
B、将完成表面腐蚀的电池片，放入HF-HCl混酸药液清洗，去除表面残留的杂质和金属离子；
C、清洗后的硅片用DI水清洗；
D、电池片干燥处理；
第四步，硅片经过RIE刻蚀机，利用等离子气体反应制备纳米级的绒面，具体工艺过程是：
A、建立工艺配方，RF1-RF8(高频功率)参数设定1500W，RF9(低频功率)参数设定500W，传输速度设定110cm/min，MFC流量设定Cl2/1000sccm、O2/2000sccm、SF6/1400sccm；
B、利用自动化设备将硅片经过RIE等离子刻蚀机，利用等离子气体反应制备纳米级的绒面，从而在硅片表面形成纳微复合绒面；
第五步，用清洗液除去RIE反应过程中产生的残留物，具体工艺过程是：
A、配制清洗液，其中BOE(NH4F与HF的体积比为6:1)的体积分数为5％，H2O2的体积分数为30％，DI水的体积分数为65％，反应温度30℃，反应时间为200S；
B、将制备完成纳微复合绒面的硅片，放入清洗液清洗，去除表面残留物，降低表面复合；
C、清洗后的硅片用DI水清洗；
D、电池片干燥处理。
抛光片经过以上返工方法加工后的电池片进行重新扩散，及后道工序，电池片的转换效率基本达到正常电池片的水平，而且电池片的外观和正常电池片无异，达到了抛光片返工的目的。
实施例3
一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，具体包括如下步骤：
第一步，用RIE等离子刻蚀机，在硅片表面产生一层损伤层；
具体工艺过程是：
A、建立工艺配方，RF1-RF8(高频功率)参数设定1600W，RF9(低频功率)参数设定450W，传输速度设定110cm/min，MFC流量设定Cl2/1100sccm、O2/2400sccm、SF6/1200sccm；
B、利用自动化设备将硅片经过RIE等离子刻蚀机，形成损伤层；
第二步，用表面腐蚀液对硅片进行表面腐蚀，从而在表面形成微米凹坑，具体工艺过程是：
A、配制表面腐蚀液，其中HF的体积分数为10％，HNO3的体积分数为30％，DI水的体积分数为60％，腐蚀温度为10℃，腐蚀时间为70S；
B、经过第一步处理过的硅片，放入表面腐蚀液中，用表面腐蚀液对硅片进行表面腐蚀，从而在硅片表面形成微米凹坑，达到对硅片粗抛的效果；
C、用DI水去除表面的残留物；
D、电池片干燥处理；
第三步，经HF-HCl混酸药液，除去腐蚀过程中产生的杂质以及金属离子杂质，具体工艺过程是：
A、配制HF-HCl混酸药液，其中HF的体积分数为30％，HCl的体积分数为15％，DI水的体积分数为55％，反应时间为120S；
B、将完成表面腐蚀的电池片，放入HF-HCl混酸药液清洗，去除表面残留的杂质和金属离子；
C、清洗后的硅片用DI水清洗；
D、电池片干燥处理；
第四步，硅片经过RIE刻蚀机，利用等离子气体反应制备纳米级的绒面，具体工艺过程是：
A、建立工艺配方，RF1-RF8(高频功率)参数设定1600W，RF9(低频功率)参数设定600W，传输速度设定120cm/min，MFC流量设定Cl2/1100sccm、O2/2600sccm、SF6/1600sccm；
B、利用自动化设备将硅片经过RIE等离子刻蚀机，利用等离子气体反应制备纳米级的绒面，从而在硅片表面形成纳微复合绒面；
第五步，用清洗液除去RIE反应过程中产生的残留物，具体工艺过程是：
A、配制清洗液，其中BOE(NH4F与HF的体积比为6:1)的体积分数为20％，H2O2的体积分数为40％，DI水的体积分数为40％，反应温度50℃，反应时间为100S；
B、将制备完成纳微复合绒面的硅片，放入清洗液清洗，去除表面残留物，降低表面复合；
C、清洗后的硅片用DI水清洗；
D、电池片干燥处理。
抛光片经过以上返工方法加工后的电池片进行重新扩散，及后道工序，电池片的转换效率基本达到正常电池片的水平，而且电池片的外观和正常电池片无异，达到了抛光片返工的目的。
以上对本发明所提供的晶硅太阳能电池抛光片的加工方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方法进行了阐述，以上的实例说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)用RIE刻蚀在电池抛光片表面形成一层损伤层，RIE刻蚀采用干法刻蚀机，由射频发生器将反应气体离化，离子与硅片发生作用，所述的反应气体为SF6、O2和Cl2的混合，其中SF6的体积分数为20-30％，O2的体积分数为40-60％，Cl2的体积分数为10-40％，反应时间为60-200S；
2)用表面腐蚀液对步骤1)处理过的硅片进行表面腐蚀，形成微米凹坑；
3)用HF-HCl混酸药液除去步骤2)的腐蚀过程中产生的杂质及金属离子；
4)将步骤3)处理过的硅片经过RIE刻蚀，RIE刻蚀采用干法刻蚀机，由射频发生器将反应气体离化，离子与硅片发生作用，所述的反应气体为SF6、O2和Cl2的混合，其中SF6的体积分数为20-30％，O2的体积分数为40-60％，Cl2的体积分数为10-40％，反应时间为60-200S，制备纳米级的绒面；
5)用清洗液除去步骤4)的刻蚀过程中产生的残留物。
2.如权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，其特征在于，所述的晶硅太阳能电池为多晶硅太阳能电池。
3.如权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，其特征在于，所述步骤2)中的表面腐蚀液由HF、HNO3和DI水配制而成，腐蚀液中HF的体积分数为10-30％，HNO3的体积分数为30-60％，DI水的体积分数为10-60％，腐蚀温度为5-10℃，腐蚀时间为70-150S。
4.如权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，其特征在于，所述步骤3)中的HF-HCl混酸药液由HF、HCl和DI水配制而成，混酸药液中HF的体积分数为10-30％，HCl的体积分数为15-40％，DI水的体积分数为30-75％，反应时间为50-120S。
5.如权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，其特征在于，所述步骤5)中的清洗液由BOE、H2O2和DI水配制而成，所述BOE成分包括NH4F、HF，清洗液中BOE的体积分数为5-20％，H2O2的体积分数为15-40％，DI水的体积分数为40-75％，清洗温度为30-50℃，清洗时间为100-200S。
6.如权利要求5所述的一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，其特征在于，所述BOE中NH4F与HF的体积比为6:1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710585624.8A CN107516693B (zh) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710585624.8A CN107516693B (zh) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107516693A CN107516693A (zh) | 2017-12-26 |
| CN107516693B true CN107516693B (zh) | 2019-11-12 |
Family
ID=60722497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710585624.8A Active CN107516693B (zh) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107516693B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110061098A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-26 | 江苏格林保尔光伏有限公司 | 一种干法黑硅电池的制备方法 |
| CN111943520B (zh) * | 2020-08-12 | 2022-05-27 | 中国科学院半导体研究所 | 高雾度玻璃衬底、制备方法及薄膜太阳电池 |
| CN113808933B (zh) * | 2021-08-30 | 2023-12-01 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种电池用硅片制绒方法及由其制备的电池用硅片 |
| CN114093984B (zh) * | 2021-11-17 | 2023-07-21 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种提升返工片效率的工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003101051A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-04 | Kyocera Corp | 太陽電池用基板の粗面化方法 |
| CN105449045A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-03-30 | 常州比太科技有限公司 | 一种适用于rie制绒后晶体硅片的表面微腐蚀清洗方法 |
| CN105655445A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-06-08 | 中节能太阳能科技（镇江）有限公司 | 一种rie制绒硅片表面修饰清洗方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105951184A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-09-21 | 华南师范大学 | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法 |
-
2017
- 2017-07-18 CN CN201710585624.8A patent/CN107516693B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003101051A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-04 | Kyocera Corp | 太陽電池用基板の粗面化方法 |
| CN105449045A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-03-30 | 常州比太科技有限公司 | 一种适用于rie制绒后晶体硅片的表面微腐蚀清洗方法 |
| CN105655445A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-06-08 | 中节能太阳能科技（镇江）有限公司 | 一种rie制绒硅片表面修饰清洗方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RIE制绒在多晶高效太阳能电池中的应用分析;陈亮等;《第十一届中国光伏大会暨展览会会议论文集》;20110614;202-205页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107516693A (zh) | 2017-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107516693B (zh) | 一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法 | |
| JP6392866B2 (ja) | 結晶シリコン太陽電池の表面テクスチャ構造及びその製造方法 | |
| JP6553731B2 (ja) | Ｎ型両面電池のウェットエッチング方法 | |
| WO2015032154A1 (zh) | 多晶硅片制绒添加剂及其使用方法 | |
| CN104576830A (zh) | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒预处理液、制绒预处理方法和制绒预处理硅片及其应用 | |
| CN100583465C (zh) | 磁场下制备硅太阳能电池绒面的方法 | |
| CN103938276A (zh) | 一种单晶硅片制绒添加剂、制绒液及对应的制绒方法 | |
| CN107658367A (zh) | 一种异质结电池的湿化学处理方法 | |
| CN105719950B (zh) | 硅蚀刻与清洁 | |
| CN104752551A (zh) | 一种太阳能硅片的清洗方法 | |
| CN107039241B (zh) | 一种超薄硅的化学切割方法 | |
| CN101593693A (zh) | 制作高压双向触发二极管的方法 | |
| CN103394484A (zh) | 多晶硅太阳能电池硅片酸制绒后的清洗工艺 | |
| CN104218122A (zh) | 一种降低金刚线切割的多晶硅反射率的制绒方法 | |
| CN104505437A (zh) | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒预处理液、制绒预处理方法和制绒预处理硅片及其应用 | |
| CN103668466A (zh) | 一种多晶硅片制绒液及制绒方法 | |
| CN107706089A (zh) | 铝线干法刻蚀后湿法清洗方法 | |
| CN104966762A (zh) | 晶体硅太阳能电池绒面结构的制备方法 | |
| CN103400901B (zh) | 一种太阳能电池表面的二次腐蚀制绒工艺 | |
| CN106340446A (zh) | 一种湿法去除金刚石线切割多晶硅片表面线痕的方法 | |
| CN104328503A (zh) | 一种金刚线切割的多晶硅的制绒方法 | |
| CN103681246A (zh) | 一种SiC材料清洗方法 | |
| CN204167329U (zh) | 冶金多晶硅太阳能电池片及太阳能电池板 | |
| CN107623055B (zh) | 一种准单晶电池的制备方法 | |
| CN108269884B (zh) | 一种金刚线切割多晶硅太阳电池绒面的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 528000 No.3, Qili Avenue South, Leping Town, Sanshui District, Foshan City, Guangdong Province Patentee after: Guangdong aixu Technology Co.,Ltd. Address before: No.69, C District, Sanshui Industrial Park, Foshan, Guangdong 528000 Patentee before: GUANGDONG AIKO SOLAR ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address after: No.69, C District, Sanshui Industrial Park, Foshan, Guangdong 528000 Patentee after: GUANGDONG AIKO SOLAR ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 528100 No. 69, C District, Sanshui Industrial Park, Foshan, Guangdong. Patentee before: GUANGDONG AIKO SOLAR ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |