[发明专利]一种单晶硅太阳能电池片去除磷硅玻璃的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种单晶硅太阳能电池片去除磷硅玻璃的工艺，用于去除扩散后在硅片表面形成的磷硅玻璃。

背景技术

太阳能是人类取之不尽、用之不竭的可再生能源。也是清洁能源，不产生任何环境污染。近年来，太阳能被人类广泛应用，尤其在光伏发电方面，发展迅速，通过太阳能电池片，将太阳能转换为电能。太阳能电池片的生产制造工艺较为复杂，在磷扩散过程中，硅片表面会形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃（PSG）。磷硅玻璃增加了发射区电子的复合，导致少子寿命降低；在空气中容易受潮，导致电流降低和功率衰减；磷硅玻璃也容易使PECVD镀膜后产生色差。工艺设计通过有很强的腐蚀性的HF酸清洗表面的磷硅玻璃层，同时，经多次高纯水清洗硅片在扩散、刻蚀过程中带来的一些污渍。

但是现有的工艺不能满足125*125mm物理冶金法单晶硅太阳能电池的去磷硅玻璃要求，会出现硅片表面亲水现象，严重影响电池片的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种单晶硅太阳能电池片去除磷硅玻璃的工艺，能够去除扩散过程中形成的磷硅玻璃，避免硅片表面出现亲水现象。

一种单晶硅太阳能电池片去除磷硅玻璃的工艺，其特别之处在于，包括如下步骤：

（1）将槽式去PSG清洗机6个槽中的杂质清除，用纯水将各槽壁冲洗干净；

（2）向1#酸槽注入纯水100L，然后加入16L质量浓度49%的电子纯氢氟酸，再注入30L纯水，最终得到氢氟酸溶液，该1#酸槽槽体容积150L；向2#快排槽、3#槽、4#槽、5#槽、6#槽注满纯水，其槽体容积均为150L；

（3）将装好硅片的提篮放入去磷硅玻璃清洗机上料口；

（4）运行槽式去PSG清洗机，去除硅片表面的磷硅玻璃；

（5）结束后取出提篮，快速放入甩干机内，甩干后从提篮中取出花篮，再从花篮中抽取硅片。

步骤（4）中去PSG清洗机运行时，1#酸槽每隔12h换一次同样的氢氟酸溶液。

步骤（4）中1#酸槽洗磷时间设置在180s～200s。

步骤（4）中待机械手臂将装有洗磷后的硅片的提篮从1#酸槽抓入2#快排槽，槽盖盒上后，将2#快排槽内的水以50L/s快速排放，其时间为3s；再注入纯水，注水的流速3.3L/s，时间为45s，再按照上述过程循环2次。

步骤（4）中3#槽、4#槽、5#槽、6#槽的清洗时间设置在150s～180s。

步骤（5）中抽取硅片后在日光灯下目测硅片表面是否干燥，无水迹，无其它污点，如果均无即为合格。

本发明提供了一种单晶硅太阳能电池片去除磷硅玻璃的工艺，可以去除硅片扩散过程中形成的磷硅玻璃，使去PSG后的硅片符合工艺要求，避免硅片表面出现亲水现象，提升扩散后的少子寿命，使PECVD镀膜后硅片颜色均匀。经过试用证明，采用本发明的工艺方法后，可以很好地解决去PSG后硅片表面亲水问题，提升硅片少子寿命，减少镀膜后色差现象，使硅片符合去磷硅玻璃工艺要求。

具体实施方式

实施例1：

（1）将中国电子科技集团第四十五研究所生产的SFQ-1504ZT型去PSG清洗机六个槽中破损硅片等杂质清除，用纯水将各槽壁冲洗干净；

（2）向1#槽注入纯水，水位至1#酸槽下标刻线处，100L，然后加入16L质量浓度49%的电子纯氢氟酸，再注入纯水至1#酸槽上标刻线，为30L，最终得到氢氟酸溶液，槽体容积150L；向2～6#槽注满纯水，槽体容积150L；

（3）将装好硅片的提篮放入去磷硅玻璃清洗机上料口；

（4）运行PSG清洗机进行清洗，设定1#酸槽洗磷时间180s；待机械手臂将装有洗磷后的硅片的提篮从1#酸槽抓入2#快排槽，槽盖盒上后，将2#快排槽体内的水以50L/s快速排放，其时间为3s；再注入纯水，注水的流速约3.3L/s，时间为45s，再按照上述过程循环2次；3～6#清洗槽清洗时间180s；

（5）清洗结束后取出提篮，放入中国电子科技集团第四十五研究所生产的LXS-1001型方式旋转冲洗甩干机内，甩干后从花篮中抽取硅片，在日光灯下目测硅片表面是否干燥，有无水迹和其它污点。

若硅片表面干燥，无水迹和其它污点，则视为合格，填好生产流程单后流转入下一道工序——PECVD镀膜；若硅片表面出现水迹或其它污点，说明磷硅玻璃未去除干净，须返工，重新去除磷硅玻璃。

（6）硅片出1#酸槽时观察硅片表面无大片的水印，即表面是否疏水。若硅片表面为疏水状态，则合格，直接进入2#快排槽；若表面亲水，则重新进入1#酸槽洗磷。

经过上述实例1工艺处理后，少子寿命相比扩散后提升2.05μs，镀膜后几乎没有出现因磷硅玻璃未去除干净而产生的色差现象。而背景技术工艺处理后的硅片少子寿命相比扩散后提升1.80μs，镀膜后出现因磷硅玻璃未去除干净而产生的色差片比例约占1.2%。上述实例1相比背景技术工艺，少子寿命相对提升了0.25μs，色差片比例减少约1.2%。