[发明专利]一种晶体硅片位错检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池制作技术领域，更具体的说是涉及一种晶体硅片位错检测方法。

背景技术

太阳能电池分为晶体硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。由于晶体硅太阳能电池具有较高的转换效率和长使用寿命以及相对于非晶硅薄膜电池的材料制备工艺更加简单等优点，晶体硅太阳能电池逐渐成为太阳能电池市场的主流。

然而，晶体硅在铸造过程中，会引入其他杂质以及产生位错等晶体缺陷，根据晶体生长方式和过程的不同，晶体硅片内部的位错密度一般为10³cm^-2-10⁹cm^-2，而典型的位错密度约为10⁶cm^-2。由于位错具有高密度的悬挂键，具有电活性，可以直接作为复合中心，导致少子寿命或扩散长度降低。而且与此同时金属杂质、碳、氧等杂质容易在位错处偏聚，会形成新的电活性中心，从而造成晶体硅材料电学性能的不均匀，这些内部杂质和晶体缺陷（如位错）的存在会严重影响太阳能电池的转换效率。

因此，对位错进行检测，找出缺陷形成、晶体生长工艺的关系，为改进生产工艺，减少缺陷、提高硅片的合格率和改善太阳能电池性能提供依据。目前对于晶体硅片内部缺陷的检测方法主要有光照射检测法、红外线检测法、超声波检测法、腐蚀法等。其中，腐蚀法主要先采用机械抛光进行抛光去除晶体硅片表面的氧化物等杂质和机械损伤层，然后再进行腐蚀，最后进行检测。

但是，现有技术中的位错检测方法工艺繁琐，耗时较长且检测成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种晶体硅片位错检测方法，以简化位错检测的工艺，提高位错检测效率以及降低其检测成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种晶体硅片位错检测方法，包括：

S1：提供切割晶体硅锭或晶体硅棒后得到的晶体硅片；

S2：将所述晶体硅片浸泡在添加有醇类化学添加剂的碱溶液中，对所述晶体硅片进行碱处理，之后去除所述晶体硅片上残留的碱溶液；

S3：将经过步骤S2处理过的晶体硅片浸泡在化学抛光液中，对晶体硅片进行化学抛光，之后去除所述晶体硅片上残留的化学抛光液，并吹干晶体硅片；

S4：采用化学腐蚀液对吹干后的晶体硅片进行腐蚀，之后去除所述晶体硅片上残留的化学腐蚀液；

S5：采集晶体硅片上的位错照片，分析位错数量，并得出位错密度。

优选地，所述醇类化学添加剂为异丙醇或正丙醇。

优选地，步骤S2中的碱溶液的体积浓度为5%-20%、温度为20℃-80℃，均包括端点值。

优选地，步骤S2中的浸泡时间为5min-15min，包括端点值。

优选地，所述去除所述晶体硅片上残留的碱溶液具体为：用去离子水冲洗所述晶体硅片2遍以上，以去除碱溶液。

优选地，步骤S3具体为：将经过碱处理并清洗过后的晶体硅片浸泡在体积浓度为40%的氢氟酸与体积浓度为69%的硝酸，且二者体积比为1:(1-10)、温度为15℃-50℃的混合溶液中1min-10min，对晶体硅片进行化学抛光，然后用去离子水清洗晶体硅片2遍以上，去除所述化学抛光液，并吹干晶体硅片。

优选地，步骤S4具体为：采用体积浓度为40%的氢氟酸与0.15mol·L^-1的K₂Cr₂O₇，且二者体积比为2:1的化学腐蚀液，对吹干后的晶体硅片进行腐蚀10min-30min，然后用去离子水清洗晶体硅片，去除所述化学腐蚀液。

优选地，所述碱溶液为Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH、K₂CO₃、KOH的一种或几种溶液的混合溶液。

优选地，所述切割晶体硅锭或晶体硅棒后得到的晶体硅片的表面粗糙度值Ra的范围为0μm-20μm，不包括端点值。

优选地，所述晶体硅片的厚度范围为180μm-200μm，包括端点值。