[发明专利]一种太阳能多晶RIE制备黑硅前的清洗工艺

说明书

本发明属于太阳能多晶电池片技术领域。本发明公开太阳能多晶RIE制备黑硅前的清洗工艺，其包括预清洗、清洗、氧化层去除和干燥等步骤，预清洗阶段采用氢氧化钠和过氧化氢混合液进行清洗，清洗阶段采用高浓度碱液进行浸渍。本发明中的方法可使用简易的槽式设备，对砂浆/金刚线硅片RIE黑硅前预清洗，不仅除去硅片切割过程中产生的损伤层、还能去除硅片表面的杂质，例如油脂、金属颗粒及其余有机物；对于原始硅片的表面杂质处理，能减少表面污染、降低体内复合，在后续的扩散，氢钝化能得到很好的钝化效果，从而提高黑硅电池转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能多晶电池片技术领域，尤其是涉及一种太阳能多晶RIE制备黑硅前的清洗工艺。

背景技术

由于多晶硅片存在晶界，且各向异性的特点，所以多晶硅太阳电池要多采用各向同性腐蚀制绒，目前采用的氢氟酸、硝酸和水制绒是一种低成本的产业化生产工艺，但绒面反射率高，效率低。而采用RIE制备黑硅多晶太阳电池是一种有效地降低绒面反射率，提高效率的工艺方法。但是由于切割方式原因，原始硅片表面损伤层严重且表面有大量杂质，如果对硅片直接进行RIE制备黑硅，会造成表面均匀性差，影响扩散方阻均匀性及造成PE镀膜色差，最终导致太阳能电池的转换效率较低。故需对金刚线硅片在黑硅制备前进行前清洗工艺。

干法黑硅技术被确认为目前多晶效率提升最高、外观最好、工艺稳定性强的技术。但是目前干法黑硅步骤使用了传统酸制绒去损伤、且低产能的RIE设备以及高成本的设备，导致其性价比不如湿法黑硅，市场占有率相对偏低。尤其前清洗采用的酸清洗工艺表面均匀性差、抛光效果不理想，导致最终电池片外观均匀性差、效率分布不集中。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种可提高太阳能多晶硅片提升干法黑硅绒面均匀性的前清洗工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种太阳能多晶RIE制备黑硅前的清洗工艺，包括以下步骤：

a)预清洗：采用清洗液对硅片进行与清洗去除有机杂质和颗粒杂质，清洗温度为50～60℃，清洗时间2～5分钟，完成后用水冲洗；

b)清洗：将经步骤a)处理后的硅片在高浓度碱性液中浸渍3～5分钟去除损伤层，温度为50～60℃，完成后用水冲洗；

c)氧化层去除：将经步骤b)处理后的硅片在氢氟酸-盐酸混合液中浸渍50～70秒去除氧化层和残余碱，完成后用水冲洗；

d)干燥。

目前采用的酸体系清洗，成本高且表面抛光效果差；使用碱清洗工艺后，对于机械损伤层的处理效果更好，清洗后表面更均匀。本发明对处理对象可以为砂浆硅片也可以是金刚线硅片。

作为优选，步骤a)中的清洗液由氢氧化钠溶液、过氧化氢和水按体积比1：(1～2.5)：(4～7)组成。

作为优选，步骤a)中的清洗液由氢氧化钠溶液、过氧化氢和水按体积比1：1：6组成。

作为优选，氢氧化钠溶液为质量浓度为35～45％的氢氧化钠溶液。

作为优选，步骤b)中的高浓度碱性液为质量浓度为15～30％的氢氧化钠溶液。

作为优选，步骤b)中的高浓度碱性液为质量浓度为20％的氢氧化钠溶液。

作为优选，步骤b)中去除的损伤层单层厚度为18～22微米。

作为优选，步骤c)中氢氟酸-盐酸混合液由氢氟酸、盐酸和水按体积比1：2：12制得，其中氢氟酸的浓度为40～49vol％，盐酸的浓度为35～37vol％。

作为优选，步骤d)具体为采用甩干机甩干。