[发明专利]用于硅晶片的可印刷的扩散阻挡层

说明书

本发明涉及制备可印刷的高粘度的氧化物介质的方法，以及所述氧化物介质在制造太阳能电池中的用途。

本发明涉及制备可印刷的低至高粘度的氧化物介质的新方法和其在制造太阳能电池中的用途，以及使用这些新介质制造的具有改善寿命的产品。

简单的太阳能电池或目前代表市场中最大市场份额的太阳能电池的生产包括以下概述的主要生产步骤：

1.锯损伤蚀刻和纹理化

硅晶片(单晶，多晶或准单晶，p或n型基础掺杂)通过蚀刻方法而不含附着的锯损伤并且“同时”纹理化(通常在相同的蚀刻浴中)。在这种情况下，纹理化是指由于蚀刻步骤产生优选对齐的表面(性质)或简言之晶片表面有意但不特别对齐的粗糙化。由于纹理化，晶片的表面现充当漫反射器并且因此降低了定向反射，其取决于波长和入射角，最终导致入射在表面的光吸收比例的增加并且因此增加了相同电池的转换效率。

在单晶晶片的情况下，上述用于处理硅晶片的蚀刻溶液通常由已经添加异丙醇作为溶剂的稀释的氢氧化钾溶液组成。如果能够实现所需的蚀刻结果，也可以添加其它具有比异丙醇更高蒸气压或更高沸点的醇作为代替。所获得的所需的蚀刻结果通常是一种形态，其特征是随机排列或甚至蚀刻出原始表面的具有正方形基底的角锥体。角锥体的密度、高度和因此的基底面积可以部分受上述蚀刻溶液的组分的合适选择、蚀刻温度和蚀刻槽中晶片的停留时间影响。单晶晶片的纹理化通常在70-<90℃的温度范围下进行，其中可以获得最高至每晶片侧10μm的蚀刻移除速率。

在多晶硅晶片的情况下，所述蚀刻溶液可以由具有中等浓度(10-15％)的氢氧化钾溶液组成。然而，该蚀刻技术仍然难以用于工业实践。更频繁地使用由硝酸、氢氟酸和水组成的蚀刻溶液。该蚀刻溶液可以通过多种添加剂改性，例如硫酸、磷酸、乙酸、N-甲基吡咯烷酮和表面活性剂，其尤其使得蚀刻溶液的润湿性能以及其蚀刻速率能够受到特定影响。这些酸蚀刻混合物在表面上产生了嵌套蚀刻沟槽的形态。所述蚀刻通常在4℃至<10℃范围的温度下进行，并且此处蚀刻移除速率通常为4μm至6μm。

在纹理化之后立即使用水集中清洗硅晶片并且用稀释的氢氟酸处理以移除由于前述处理步骤形成化学氧化物层以及其中和其上吸收和吸附的污染物，为后续高温处理做准备。

2.扩散和掺杂