[发明专利]一种硅太阳能电池生产中的湿刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅太阳能电池生产方法，具体涉及一种硅太阳能电池生产中的湿刻蚀方法。

背景技术

目前，在硅太阳能电池生产中，所采用的湿刻蚀方法主要有三种：第一种方法是通过向刻蚀槽加入浓硫酸，来增大溶液的表面张力，防止药液蔓延到上表面造成过刻，硅片在刻蚀槽以漂浮的方式完成刻蚀。但是这种方法对设备的精密度和抽风的稳定性有较高的要求，而且这种方法刻蚀出的硅片有刻蚀线，电池的有效受光面积会减小，导致电池片效率降低。第二种方法是先去掉硅片两面的磷硅玻璃，然后再进刻蚀槽，以漂浮的方式完成刻蚀。这种方法由于没有磷硅玻璃的保护，刻蚀槽的气相腐蚀和碱槽的腐蚀会导致刻蚀后方阻上升过大，而且会随着扩散方阻的增大而上升的更大，严重时会出现方阻上升失控，这会造成方阻的均匀性变差，导致电池效率的离散性变大。第三种方法是采用水膜保护的方法，在硅片进入刻蚀槽前，在硅片正面喷一层水膜，防止药液翻液到硅片正面造成过刻，同时刻蚀槽采用带液滚轮将溶液带到硅片背面，而非与溶液直接接触，进行刻蚀。这种方法由于采用带液滚轮带液的方式容易造成硅片边缘无法吸附药液造成刻不通的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种硅太阳能电池生产中的湿刻蚀方法，能够稳定控制刻蚀后的方阻上升值，增加了PN结的有效面积，提高电池片的转换效率。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种硅太阳能电池生产中的湿刻蚀方法，包括水膜保护步骤和刻蚀步骤，在所述水膜保护步骤和刻蚀步骤之间增设去磷硅玻璃步骤，具体步骤如下：

（1）水膜保护步骤：在硅片的扩散面上通过水喷淋系统喷淋去离子水，形成水膜保护层，该水膜保护层一直持续存在，直到硅片完成刻蚀步骤；

（2）去磷硅玻璃步骤：水膜保护步骤后硅片进入氢氟酸槽，氢氟酸槽内设有氢氟酸药液，氢氟酸药液是通过带液滚轮带到硅片的背面，去除硅片背面和边缘的磷硅玻璃，而正面的磷硅玻璃层和水膜保护层不受到影响；

（3）刻蚀步骤：去磷硅玻璃步骤后硅片进入刻蚀槽，刻蚀背面和边缘的PN结，在刻蚀槽中，硅片采用漂浮在刻蚀液上的方式进行刻蚀。

作为一种优选，所述去磷硅玻璃步骤中的氢氟酸浓度为2%～20%。

本发明中氢氟酸槽内的氢氟酸液高度低于硅片的高度，可以防止大量的氢氟酸上翻到硅片扩散面。

本发明中的水喷淋系统有单独的水槽，水槽上方为喷水系统，水槽里的水通过循环泵抽到喷淋系统喷到硅片上，喷淋出多余的水又回到水槽中再循环利用，同时水槽还设有自动补水装置，可以补充被硅片带走消耗的水。

本发明的有益效果是: 在刻蚀步骤前增设去磷硅玻璃步骤，采用带液滚轮带氢氟酸药液去除背面和边缘的磷硅玻璃，可以使硅片背面和边缘达到疏水的效果，防止水被带入刻蚀槽，同时也防止正面的水膜顺着亲水的磷硅玻璃渗透到硅片的背面而影响到刻蚀效果，且能够稳定控制刻蚀后的方阻上升值，增加了PN结的有效面积，提高电池片的转换效率。

附图说明

图1为本发明实施例的步骤流程示意图。

图1中，1.滚轮，2.喷水系统，3.氢氟酸药液，4.带液滚轮，5.刻蚀液，6.水槽，7氢氟酸槽，8.刻蚀槽，9.硅片，10.水膜保护层。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

具体实施方式

如附图1所示，一种硅太阳能电池生产中的湿刻蚀方法，包括水膜保护步骤和刻蚀步骤，在所述水膜保护步骤和刻蚀步骤之间增设去磷硅玻璃步骤，具体步骤如下：

（1）水膜保护步骤：将硅片9放置于水槽6内的滚轮1上，然后在硅片9的扩散面上通过喷水系统2喷淋去离子水，形成水膜保护层10，该水膜保护层10一直持续存在，直到硅片9完成刻蚀步骤；

（2）去磷硅玻璃步骤：水膜保护步骤后硅片9进入氢氟酸槽7，氢氟酸槽7内设有浓度为10%的氢氟酸药液3，氢氟酸药液3的高度低于硅片9的高度，氢氟酸药液3是通过带液滚轮4带到硅片9的背面，去除硅片9背面和边缘的磷硅玻璃，而正面的磷硅玻璃层和水膜保护层10不受到影响；

（3）刻蚀步骤：去磷硅玻璃步骤后硅片9进入刻蚀槽8，刻蚀背面和边缘的PN结，在刻蚀槽8中，硅片9采用漂浮在刻蚀液5上的方式进行刻蚀。