[发明专利]一种铸造单晶或多晶类硅片的两步扩散预处理方法

说明书

本发明涉及一种铸造单晶或多晶类硅片的两步扩散预处理方法，它包括如下步骤，A.酸洗；B.高温沉积PSG；C.一次除杂；D.低温沉积PSG；E.二次除杂。本发明的目的在于提供一种铸造单晶或多晶类硅片的两步扩散预处理方法，其适合与铸造单晶或多晶类硅片的有效钝化，能够减少硅片体内和表面的缺陷密度，减少载流子的复合，提升钝化水平和载流子的传输水平，使得铸造单晶或多晶类硅片能按照现有的高效电池片制作流程进行太阳能电池生产，获得高效的电池转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种铸造单晶或多晶类硅片的两步扩散预处理方法。

背景技术

太阳能作为新兴能源，已成为21世纪大力发展的产业。太阳电池的研发与制作，主要围绕着降本增效方向展开，提高太阳电池的转换效率是发展太阳能事业的根本，降低太阳电池的制作成本是壮大太阳能事业的基础，是满足大规模生产的先决条件。

硅片是生产硅基太阳电池片所用的载体，一般分为单晶硅片、铸造单晶硅硅片和多晶硅片。采用低成本的硅片材料是降低太阳电池制造成本的有效方式之一。在高效异质结太阳电池制作中，采用铸造单晶太阳能硅片来取代传统单晶硅片，有利降低生产成本，提高企业竞争力。铸造单晶(cast mono crystalline silicon)是近年来新开发的定向铸造技术，其利用置于坩埚底部的仔晶进行定向生长，铸造出类似于单晶的硅锭。相对于传统的单晶硅片，铸造单晶硅具有制造成本低，铸锭硅片尺寸灵活，电阻率分布窄，氧含量低等优势。

但铸造单晶，由于铸造工艺的特点，在同一硅片表面上既存在单晶区域也存在多晶区域，因此硅片内部一般存在着位错、小角度晶界、缺陷密度大等缺点，这给太阳电池的钝化带来了一定的难度，现有的铸造单晶硅异质结太阳电池制备方法和传统的异质结太阳电池制备流程相似，即使施加了高质量的表面清洁和表面钝化，总体少子寿命依旧不高，以致影响最终电池的转换效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸造单晶或多晶类硅片的两步扩散预处理方法，其适合与铸造单晶或多晶类硅片的有效钝化，能够减少硅片体内和表面的缺陷密度，减少载流子的复合，提升钝化水平和载流子的传输水平，使得铸造单晶或多晶类硅片能按照现有的高效电池片制作流程进行太阳能电池生产，获得高效的电池转换效率。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种铸造单晶或多晶类硅片的两步扩散预处理方法，它包括如下步骤，

A.酸洗：用酸性溶液对硅片进行酸洗，之后清洗烘干；

B.高温沉积PSG：在经步骤A酸洗处理后的硅片表面高温沉积磷硅玻璃层，并进行退火处理；

C.一次除杂：经步骤B高温沉积PSG处理后的硅片用溶剂进行清洗并抛光，去除表面反应层和吸附的杂质；

D.低温沉积PSG：在经步骤C一次除杂处理后的硅片表面低温沉积磷硅玻璃层，并进行退火处理；

E.二次除杂：经步骤D低温沉积PSG处理后的硅片用溶剂进行清洗。

较之现有技术而言，本发明的优点在于：

(1)针对不同金属杂质在不同温度的活跃性差异，采用两次不同温度的磷扩散吸杂，能够更为充分的将金属杂质从位错、晶界等晶体缺陷处释放，并扩散到铸造单晶硅表面而被捕获，最终达到清除杂质的目的。

(2)利用酸性溶液清洗表面油污以及杂质，并最大程度的保留其表面粗糙度，提高吸杂效果。

(3)采用高温退火方式，将铸造单晶中晶粒位错进行重整，减少晶格缺陷，最终达到提高铸造单晶异质结太阳电池的电池效率。

附图说明

图1是以常规流程的铸造单晶硅为衬底的异质结电池片的EL图。