[发明专利]一种减少太阳能电池片刻蚀酸用量的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减少太阳能电池片刻蚀酸用量的工艺方法。

背景技术

目前常规的P型晶硅太阳能电池片在扩散过程中产用的是背靠背扩散方式，在硅片边缘部分将不可避免的发生磷扩散，这样会导致在PN结正面所收集的电流光生电子沿着边缘传输到PN结的边缘部分，从而导致短路。由于扩散过程中有氧的通入，这样会在硅片的表面形成一层二氧化硅，在600度的高温下生成POCl₃，部分P原子取代了硅片表面原晶格上的Si原子形成n型半导体，而其中有一部分则留在了SiO₂中形成了PSG。PSG的存在会使硅片表面容易受潮，会导致电流的降低和功率的衰减。针对扩散带来的问题，需要刻蚀掉硅片的边缘部分以及去除PSG。目前在采用的工艺步骤为：1、用氢氟酸和硝酸的混合液刻蚀掉硅片的边缘部分；2、用纯水清洗硅片表面的杂质与残留的酸；3、用氢氧化钾溶液去除硅片表面的多孔硅，中和刻蚀残留在表面的酸；4、用纯水清理硅片表面的杂质与残留的碱；5、用氢氟酸溶液中和硅片表面的碱，去除硅片表面的PSG；6、用纯水清理硅片表面的酸并吹干，采用这种方法去除PSG以及刻蚀掉硅片的边缘部分，需要耗费大量的酸，究其原因，是因为扩散后的硅片表面有一层PSG，刻蚀槽的酸的浓度必须在很高的情况下才可以把硅片的边缘部分刻蚀掉，否则就会出现很多刻蚀不足的情况。然后，刻蚀酸的用量大，不仅提高了生产成本，而且对生产环境也造成一定的污染，不利于员工的生产操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少太阳能电池片刻蚀酸用量的工艺方法，既可以有效的刻蚀掉硅片的边缘部分以及PSG，又可以减少刻蚀酸的用量，降低成本，并提高生产操作时的安全性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种减少太阳能电池片刻蚀酸用量的工艺方法，它包括以下步骤：

(1).用氢氟酸溶液对电池片进行去PSG；

(2).用氢氟酸和硝酸的混合液刻蚀掉硅片的边缘部分；

(3).用纯水清理电池片表面的杂质与残留的酸；

(4).用KOH溶液去除电池片表面的多孔硅，并中和刻蚀过程中残留在表面的酸；

(5).用纯水清理表面的杂质与残留的碱；

(6).用氢氟酸溶液中和电池片表面的碱；

(7).用纯水清洗掉电池片表面上的酸并吹干。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：无需使用高浓度的酸就可以刻蚀掉电池片的边缘部分，而且不易出现刻蚀不足的问题，同时可以减少氢氟酸与硝酸的用量，降低成本，提高生产的安全性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

本发明一种减少太阳能电池片刻蚀酸用量的工艺方法，它包括以下步骤：

(1).用氢氟酸溶液对电池片进行去PSG；

(2).用氢氟酸和硝酸的混合液刻蚀掉硅片的边缘部分；

(3).用纯水清理电池片表面的杂质与残留的酸；

(4).用KOH溶液去除电池片表面的多孔硅，并中和刻蚀过程中残留在表面的酸；

(5).用纯水清理表面的杂质与残留的碱；

(6).用氢氟酸溶液中和电池片表面的碱；

(7).用纯水清洗掉电池片表面上的酸并吹干。

产用背景技术中的工艺流程需要的用酸量如下表1所示：

表1

产用本发明的减少太阳能电池片刻蚀酸用量的工艺方法处理的电池片的用酸量如下表2所示：

表2

从表1与表2可知，采用背景技术中即传统工艺流程需要每12小时消耗9LKOH溶液，每12小时消耗301L氢氟酸酸溶液，每12小时消耗472L硝酸溶液；采用本发明的工艺需要每12小时消耗9LKOH溶液，每12小时消耗106L氢氟酸溶液，每12小时消耗57L硝酸溶液，氢氟酸溶液的用量减少了65％，硝酸溶液的用量减少了88％，大大降低了用酸量，降低了对环境的污染，并且降低了成本，提高了员工的操作安全性。