CN108963031B - 一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片el不良的方法 - Google Patents

一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片el不良的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108963031B
CN108963031B CN201810660030.3A CN201810660030A CN108963031B CN 108963031 B CN108963031 B CN 108963031B CN 201810660030 A CN201810660030 A CN 201810660030A CN 108963031 B CN108963031 B CN 108963031B
Authority
CN
China
Prior art keywords
black silicon
silicon
potassium hydroxide
hydrogen peroxide
water
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
Application number
CN201810660030.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108963031A (zh
Inventor
章天瑜
张文锋
胡玉婷
张文超
范启泽
张雄伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Risen Energy Co Ltd
Original Assignee
Risen Energy Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Risen Energy Co Ltd filed Critical Risen Energy Co Ltd
Priority to CN201810660030.3A priority Critical patent/CN108963031B/zh
Publication of CN108963031A publication Critical patent/CN108963031A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108963031B publication Critical patent/CN108963031B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • 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)
  • Manufacturing & Machinery (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)
  • Weting (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法，它包括以下步骤：1)制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后(步骤间都有水漂洗)，通过一种化学混合液处理，所述混合液为氢氧化钾、氨水、双氧水和水组成的碱性混合液，且混合液中的体积比为氢氧化钾：氨水：双氧水：水＝2～23:3～6:1～15:191～229，所述的氢氧化钾的浓度为40％～48％，所述的氨水的浓度为20％～27％，所述的双氧水的浓度为22％～30％，并将湿法黑硅制绒硅片减重控制在0.35～0.45g；2)从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可，本发明提供一种能降低电池片量产的低效比例的解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法。

Description

一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法
技术领域
本发明涉及多晶硅太阳能电池生产技术领域，尤其涉及一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法。
背景技术
随着光伏行业的发展和技术的不断创新，湿法黑硅技术已经实现量产化，在湿法黑硅技术日益成熟和量产化过程中，湿法制绒对绒面结构、反射率控制以及后道扩散、刻蚀、PECVD和丝网印刷的匹配显得尤为重要，由于用该方法制绒可形成纳米级绒面，对于硅片的陷光效果有着不可估量的作用，但是需要用到重金属(如银)的催化剂，故而硅片表面金属的清洗和脱除成为不可忽视的工艺技术问题。如果金属残留在硅片表面，势必会引起金属污染，硅片表面复合中心点数量大幅增加，从而导致电池片效率低下，必须有效遏制，电致发光(英文electroluminescent)，又可称电场发光，简称EL。“龟裂纹”是湿法黑硅电池片的EL拍摄图像上有类似于乌龟背壳条纹结构的影像，该类电池片效率比正常电池片低0.2％以上，主要表现在开压下降(20mV以上)，短流大幅度下降(50mA以上)。因此有效避免硅片表面金属残留、去除多晶硅电池片“龟裂纹”是非常重要的，据现有技术，湿法黑硅制绒体系中用银作为金属催化剂的较广，在此探究了“龟裂纹”的形成原因并进行了机理分析，聚晶生产的湿法黑硅制绒机主要的工艺步骤如下：硅片表面碱抛光、硅片表面镀银、挖孔、初步脱银、扩孔、碱洗、去毛刺、慢提拉、烘干(步骤间都有水漂洗)。大量实验事实表明，在湿法黑硅制绒的扩孔步骤后，若不经过任何处理直接进行水洗、慢提拉、烘干后就进入下道工序，则制成的电池片有大量“龟裂纹”，该类不良片比例超过99％，提高了电池片量产的低效比例。
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陷，提供一种能降低电池片量产的低效比例的解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法。
本发明所采取的技术方案是：一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法，它包括以下步骤：
1)制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后(步骤间都有水漂洗)，通过一种化学混合液处理，所述混合液为氢氧化钾、氨水、双氧水和水组成的碱性混合液，且混合液中的体积比为氢氧化钾：氨水：双氧水：水＝1～30:2～9:1～19:180～235，所述的氢氧化钾的浓度为40％～48％，所述的氨水的浓度为20％～27％，所述的双氧水的浓度为22％～30％，并将湿法黑硅制绒硅片减重控制在0.35～0.45g；
2)从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可，就是依次进行扩散、去PSG、刻蚀、PECVD镀膜、丝网印刷和测试。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比具有以下优点：首先该方法可有效避免湿法黑硅电池片的“龟裂纹”EL不良片，降低了电池片的不良和低效片比例，通过药液的进一步匹配几乎可完全控制住该类不良片；其次，用该方法清洗湿法黑硅扩孔后的硅片只用到了氢氧化钾、氨水和双氧水这些化学品和一个槽体，相比原先工艺可省去湿法黑硅制绒机的两个槽体：一个水洗槽和一个酸槽，也可以省去氢氟酸、盐酸等药液，大大降低了生产成本，缩短了生产时间；同时电池片的外观和效率正常。
作为优选，所述的混合液中的体积比为氢氧化钾：氨水：双氧水：水＝2～23:3～6:1～15:191～229，优选为2:5:1:227、23:5:15:192和18:6:7:204。
作为优选，所述的混合液中的体积比为氢氧化钾：氨水：双氧水：水＝23:5:15:192，效果好。
作为优选，所述的氢氧化钾的浓度为42％～46％，优选为42％、44％和45％。
作为优选，所述的氨水的浓度为22％～26％，优选为23％、24％和25％。
作为优选，所述的双氧水的浓度为24％～29％，25％、27.5％和28％。
作为优选，在步骤1)中处理时，利用清洗机进行水漂洗，清洗机的进料速度控制在200～300s/480pcs(片)；混合液中氢氧化钾的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充100～300ml，氨水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充80～200ml；双氧水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充100～300ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为140～220s，浸泡时间优选为160、180和200s。
作为优选，所述的清洗机的进料速度控制在205～250s/480pcs(片)；混合液中氢氧化钾的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充110～300ml，氨水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充90～200ml；双氧水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充150～300ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为160s，清洗机的进料速度优选为215、220和280s/480pcs(片)，混合液中氢氧化钾的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充优选为150、200和300ml，氨水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充优选为100、150和200ml；双氧水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充优选为200、240和300ml。
作为优选，所述的步骤2)中扩散处理时，方阻控制在80～110Ω，方阻优选为80、90和100Ω。
作为优选，所述的步骤2)中刻蚀处理时，减重控制在0.1～0.2g，减重优选为0.1、0.15和0.2g
附图说明
图1是现有技术的湿法黑硅电池片制绒方法的工艺流程图。
图2是本发明一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法湿法黑硅电池片制绒方法的工艺流程图。
图3是本发明一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法电池片正常的EL图像(左)和有“龟裂纹”的EL图像(右)。
图4是本发明一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法脱除金属银的过程分析和化学反应方程式。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例一
本发明的一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良(龟裂纹)的方法，它包括以下步骤：
1)制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后，通过一种化学混合液处理，所述混合液为氢氧化钾、氨水、双氧水和水组成的碱性混合液，且混合液中的体积比为氢氧化钾：氨水：双氧水：水＝2:5:1:227，所述氢氧化钾的浓度为45％，所述氨水的浓度为25％，所述双氧水的浓度为27.5％，并将湿法黑硅制绒硅片减重控制在0.35～0.45g；
2)从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可。
在步骤1)中处理时，清洗机的进料速度控制在280s/480pcs(片)；混合液中氢氧化钾的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充300ml，氨水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充200ml；双氧水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充300ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为200s。
所述步骤2)中扩散处理后方阻控制在80～110Ω，刻蚀减重控制在0.1～0.2g。
实施例二
本发明的一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良(龟裂纹)的方法，它包括以下步骤：
1)制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后，通过一种化学混合液处理，所述混合液为氢氧化钾、氨水、双氧水和水组成的碱性混合液，且混合液中的体积比为氢氧化钾：氨水：双氧水：水＝23:5:15:192，所述氢氧化钾的浓度为45％，所述氨水的浓度为25％，所述双氧水的浓度为27.5％，并将湿法黑硅制绒硅片减重控制在0.35～0.45g；
2)从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可。
在步骤1)中处理时，清洗机的进料速度控制在215s/480pcs(片)；混合液中氢氧化钾的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充150ml，氨水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充100ml；双氧水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充200ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为160s。
所述步骤2)中扩散处理后方阻控制在80～110Ω，刻蚀减重控制在0.1～0.2g。
实施例三
本发明的一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良(龟裂纹)的方法，它包括以下步骤：
1)制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后，通过一种化学混合液处理，所述混合液为氢氧化钾、氨水、双氧水和水组成的碱性混合液，且混合液中的体积比为氢氧化钾：氨水：双氧水：水＝18:6:7:204，所述氢氧化钾的浓度为45％，所述氨水的浓度为25％，所述双氧水的浓度为27.5％，并将湿法黑硅制绒硅片减重控制在0.35～0.45g；
2)从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可。
在步骤1)中处理时，清洗机的进料速度控制在220s/480pcs(片)；混合液中氢氧化钾的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充200ml，氨水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充150ml；双氧水的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充240ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为180s。
所述步骤2)中扩散处理后方阻控制在80～110Ω，刻蚀减重控制在0.1～0.2g。
本发明工艺电性能与正常工艺电性能对比如下表：
BinCounter Uoc Isc Rs Rsh FF NCell Irev2
本发明工艺流程 150 0.6306 9.1027 0.0010 506.44 80.27 18.75％ 0.0674
正常工艺流程 273 0.6303 9.1950 0.0014 639.68 79.53 18.76％ 0.0424
由上方数据可见，本发明工业的电性能得到极大提升，电性能参数提升一点都是很难实现的。
以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片 EL 不良的方法，它包括以下步骤：
1） 制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后，以上步骤间都有水漂洗，通过一种化学混合液处理，所述混合液为氢氧化 钾、氨水、双氧水和水组成的碱性混合液，且混合液中的体积比为氢氧化钾： 氨水：双氧水：水=1~30:2~9:1~19:180~235，所述的氢氧化钾的浓度为 40%~48%， 所述的氨水的浓度为 20%~27%，所述的双氧水的浓度为 22%~30%，并将湿法黑硅制绒硅片减重控制在 0.35~0.45g；
2） 从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可，就是依次进行扩散、去PSG、刻蚀、PECVD 镀膜、丝网印刷和测试；
在步骤1）中处理时，利用清洗机进行水漂洗，所述的清洗机的进料速度控制在205~250s/480片；混合液中氢氧化钾的补充原则为每过480 片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充110~300ml，氨水的补充原则为每过480 片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充 90~200ml；双氧水的补充原则为每过480 片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充 150~300ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为160s；
所述的步骤 2）中扩散处理时，方阻控制在 80~110Ω； 所述的步骤 2）中刻蚀处理时，减重控制在 0.1~0.2g。
2.根据权利要求1所述的一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：所述的混合液中的体积比为氢氧化钾：氨水：双氧水：水
=2~23:3~6:1~15:191~229。
3.根据权利要求2所述的一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：所述的混合液中的体积比为氢氧化钾：氨水：双氧水：水
=23:5:15:192。
4.根据权利要求1所述的一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：所述的氢氧化钾的浓度为 42%~46%。
5.根据权利要求1所述的一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：所述的氨水的浓度为 22%~26%。
6.根据权利要求1所述的一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：所述的双氧水的浓度为 24%~29%。
CN201810660030.3A 2018-06-25 2018-06-25 一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片el不良的方法 Active CN108963031B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810660030.3A CN108963031B (zh) 2018-06-25 2018-06-25 一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片el不良的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810660030.3A CN108963031B (zh) 2018-06-25 2018-06-25 一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片el不良的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108963031A CN108963031A (zh) 2018-12-07
CN108963031B true CN108963031B (zh) 2021-01-15

Family

ID=64486320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810660030.3A Active CN108963031B (zh) 2018-06-25 2018-06-25 一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片el不良的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108963031B (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001034877A1 (en) * 1999-11-10 2001-05-17 Memc Electronic Materials, Inc. Alkaline etching solution and process for etching semiconductor wafers
KR101382585B1 (ko) * 2012-05-02 2014-04-14 경북대학교 산학협력단 초박형 에미터 접합층을 갖는 블랙 실리콘 태양전지 및 그 제조방법
WO2015191520A1 (en) * 2014-06-09 2015-12-17 Natcore Technology, Inc. Emitter diffusion conditions for black silicon
CN105226113B (zh) * 2015-07-09 2018-06-01 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种晶体硅太阳能电池的绒面结构及其制备方法
CN107268087A (zh) * 2017-06-23 2017-10-20 南京纳鑫新材料有限公司 一种降低金刚线切割的多晶硅片反射率的金属催化制绒方法
CN107833930A (zh) * 2017-10-30 2018-03-23 永嘉利为新能源有限公司 一种制备金刚线切割的多晶电池片的方法
CN108133978A (zh) * 2017-12-06 2018-06-08 中建材浚鑫科技有限公司 一种太阳能金刚线电池背腐蚀工艺
CN108054238A (zh) * 2017-12-06 2018-05-18 江苏辉伦太阳能科技有限公司 一种链式湿化学法制备可控结构多晶黑硅的方法
CN108179478A (zh) * 2017-12-27 2018-06-19 无锡尚德太阳能电力有限公司 金属催化化学腐蚀法单面制备多晶黑硅绒面的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108963031A (zh) 2018-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107658221B (zh) 一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法
US20110192316A1 (en) Electroless plating solution for providing solar cell electrode
WO2018023912A1 (zh) 铟掺杂钛基二氧化铅电极及其制备方法和应用
CN103480598B (zh) 一种用于制备高效太阳电池的硅片清洗方法及清洗设备
CN103266355B (zh) 一种多晶硅片的制绒方法
CN109576684B (zh) 一种聚合物薄膜表面化学镀的方法
RU2007107760A (ru) Способ обработки поверхности подложки из полупроводникового соединения, способ изготовления полупроводникового соединения, подложка из полупроводникового соединения и полупроводниковая пластина
JP4559818B2 (ja) シリコン基板の無電解めっき方法およびシリコン基板上の金属層形成方法
CN106835236A (zh) 一种提高型材耐腐蚀性的生产方法
CN1967788A (zh) 钨cmp后的清洗方法
CN108239774A (zh) 一种镍基析氢电极材料及其制备方法
CN108963031B (zh) 一种解决金刚线湿法刻蚀黑硅电池片el不良的方法
JP5937086B2 (ja) 高アルカリ性めっき浴を用いた無電解金属析出法
CN104619123A (zh) 一种pcb板的制作方法
CN108922943B (zh) 一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片el不良的方法
CN102082050A (zh) 一种闪光灯用电极铝箔的深度腐蚀方法
CN106521503A (zh) 铜面有机酸型超粗化剂
WO2012001874A1 (ja) 太陽電池基板用半導体ウェーハの洗浄方法
CN115842064A (zh) Hjt太阳能电池及其制备方法
CN107460481A (zh) 一种镁合金微弧氧化-化学镀镍复合涂层的制备方法
CN112251780B (zh) 一种改进的平板电沉积铜箔制备方法
CN108004597A (zh) 一种多晶硅制绒添加剂及其制绒方法
CN109252197B (zh) 一种渗碳零件电镀银的方法
CN105489474A (zh) 一种铜纳米粒子辅助刻蚀制备多孔硅的方法
CN112609217A (zh) 一种黑化液及无氰镀锌无镉电镀黑化工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
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