[发明专利]一种N型双面电池的湿法刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳电池技术领域，尤其是涉及一种N型双面电池的湿法刻蚀 方法。

背景技术

N型硅片是指硅片中掺入磷。由于N型硅片具有较长的少数载流子寿命， 因此做成太阳电池可以获得更高的光电转换效率，近些年N型太阳电池越来越 受到关注。另外，N型电池对金属污染的容忍度更强，具有更好的忍耐性能， 稳定性强，且N型硅片中掺入的是磷，没有硼-氧对，不存在光致衰减效应， 由于N型晶体硅的这些优点，使得N型硅片非常适合制作高效的太阳电池。N 型双面电池制作通常的工艺流程为：N型硅片经过表面织构化处理后；经过高 温硼扩散后在硅片正面形成PN结；刻蚀去除硅片边缘和背面PN结；背面磷 扩散制作N+层；双面沉积减反膜；双面印刷后烧结，最后制得N型双面太阳 电池。从上述双面电池工艺过程中可以看出，刻蚀是至关重要的步骤，因为N 型双面电池的正面有硼扩散，而背面是磷扩散，不做好边缘PN结绝缘，将导 致电池的边缘漏电，严重影响电池的电性能表现。目前双面电池的刻蚀方法有 等离子刻蚀和激光刻蚀等方法，但上述两种方法都存在一定的弊端，等离子刻 蚀的缺点是存在边缘PN结去除不彻底和机台刻蚀效果不稳定的问题；而激光 刻蚀由于设备特点，刻蚀过程会一定程度导致电池的受光面积减少，从而降低 双面电池的光电转换效率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种增加硅 片背面的抛光效果，增加背面的钝化作用，提升电池转换效率的N型双面电池 的湿法刻蚀方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，采用以下步骤：

(1)N型硅片经表面织构化，硼扩散制备PN结后，经混酸刻蚀边缘及背 面，然后进行第一次纯水洗、碱洗、第二次纯水洗、混酸洗，第三次纯水洗， 风干；

(2)在硅片正面覆盖水膜，然后经过混酸处理，再经过第四次纯水洗、 碱洗、第五次纯水洗、混酸洗、第六次纯水洗、风干后，完成对N型双面电池 的刻蚀。

步骤(1)中刻蚀N型硅片的混酸为HF、HNO₃和H₂SO₄按体积比为 1∶2∶1～1∶10∶5构成的混合溶液，其中HF的浓度为49wt％，H₂SO₄的浓度为 99wt％，HNO₃的浓度为70wt％，碱洗采用浓度为0.5～15wt％的强碱性溶液，包 括氢氧化钠或氢氧化钾溶液，混酸洗采用的混酸溶液为HF和HCl按体积比为 0.1～10构成的混合溶液，其中HF的浓度为49wt％，HCl的浓度为37wt％。

步骤(2)中采用纯水在硅片正面覆盖水膜，该水膜完全覆盖硅片的正面， 处理硅片的混酸为HF和HNO₃按体积比为0.1～10构成的混合溶液，其中HF 的浓度为49wt％，HNO₃的浓度为70wt％，碱洗采用浓度为0.5～15wt％的强碱 性溶液，包括氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠溶液，混酸洗采用的混酸溶液为HCl 和HF按体积比为0.1～10构成的混合溶液，其中HF的浓度为49wt％，HCl的 浓度为37wt％。

在实施时，步骤(1)及步骤(2)可以单独实施或重复实施，对N型双面 电池进行湿法刻蚀，另外，步骤(1)及步骤(2)在一起实施时还可以更换先 后顺序。

与现有技术相比，本发明是在保证电池效率不降低的前提下，解决N型双 面电池边缘漏电的问题，通过两次同时运用HNO₃的氧化作用及HF的腐蚀作 用来实现本发明的目的。且步骤(2)中的混酸腐蚀液可以进一步改善背面抛 光钝化的作用，进而提升N型双面电池的光电转化效率。本发明中两个步骤可 以独立作为N型双面电池的湿法刻蚀的方案进行实施，更可以结合在一起进行 实施，以获得更好的湿法刻蚀效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1