一種應用于晶體硅濕法刻蝕可控邊的刻蝕方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種應用于晶體硅濕法刻蝕可控邊的刻蝕方法，屬于晶體硅太陽能電 池應用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在太陽能電池的主要制造工藝中，刻蝕的技術(shù)主要是通過酸腐蝕處理，電池片經(jīng) 過液面時去除邊緣及背面的PN結(jié)，從而阻止正負發(fā)射極互相導通導致電池片短路的情況， 從而形成一個完整的電池結(jié)構(gòu)。
[0003] 然而在濕法刻蝕時液體對邊緣刻蝕的時候?qū)吘壍目涛g寬度不容易控制，導致刻 蝕邊緣的寬度不確定，給電池的PN結(jié)的有效面積帶來一定的影響，影響了電池片的開路電 壓，及旁路電阻的減小、并聯(lián)減小等，從而對效率帶來了一定的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種應用于晶體硅濕法刻蝕可控邊的刻蝕方法， 其可以定向精準的控制刻蝕邊寬。
[0005] 本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種應用于晶體硅濕法刻蝕可 控邊的刻蝕方法，包括以下步驟：
[0006] (1)在70° -80°的溫度下，將硅片的四周印刷一圈石蠟柵線，且形成一圈封閉的 遮擋物；
[0007] (2)在刻蝕槽中配入氟化氫35g/l、硝酸375g/l以及濃度為98%的硫酸；
[0008] (3)配好液后對刻蝕槽中的硅片進行刻蝕，刻蝕硅片周邊的PN結(jié)和硅片背面PN 結(jié)，刻蝕的厚度為〇? 6um-l. 4um;
[0009] (4)使用去離子水對刻蝕槽中攜帶的酸進行稀釋；
[0010] (5)在對步驟（4)進行水洗后，硅片進入堿洗槽，在堿洗槽中配入質(zhì)量濃度為 ll〇g/l的氫氧化鈉溶液和質(zhì)量濃度為l〇〇g/l的消泡劑對硅片上的石蠟柵線進行清洗；
[0011] (6)堿洗之后，使用去離子水對步驟（5)中攜帶的堿進行清洗；
[0012] (7)在酸槽中配入質(zhì)量濃度為175g/l的氟化氫，用于中和步驟（6)中攜帶的堿，去 除硅片表面的二氧化硅層，使得硅片表面處于托干狀態(tài)；
[0013] (8)在步驟（7)之后對硅片進行烘干，通過兩組上下熱風刀吹出的干凈氣體來吹 干硅片；
[0014] (9)烘干硅片后，對其進行質(zhì)量檢測，排查刻蝕不合格的硅片。
[0015] 作為本發(fā)明的進一步改進，在所述步驟（1)中，在硅片的邊緣0. 5mm處印刷一圈細 小石賭柵線作為遮擋物；所述石賭柵線的線寬為30um-l. 5mm;線高為50um-300um。
[0016] 作為本發(fā)明的進一步改進，在步驟（9)中硅片的檢測方法為：
[0017] (a)查看硅片表面是否有蠟印，有則將其返回堿槽進行二次清洗；
[0018] (b)查看表面是否吹干；
[0019] (c)檢測印刷的石蠟柵線的寬度和厚度，通過調(diào)節(jié)蠟印的印刷位置來改變石蠟柵 線的寬度；
[0020] ⑷用萬用表量測量硅片周邊0.5mm處的電壓或者用絕緣電阻儀檢測硅片周邊 0. 5mm處的電阻來檢測刻蝕邊是否良好；
[0021] (e)如果電壓大于等于120mv、電阻大于等于lkQ，則刻蝕邊的性能良好。
[0022] 作為本發(fā)明的進一步改進，在步驟（5)中消泡劑為有機硅氧烷或者聚醚；所述的 聚醚優(yōu)選GPES型聚醚。
[0023] 本發(fā)明的有益效果是：本專利采用在刻蝕槽前增加遮擋物來阻擋腐蝕液體越過硅 片表面，精確的控制了刻蝕邊寬，減小了濕法刻蝕時對排風的要求及設備對刻邊的要求；增 大了開路電壓，減小了布局漏電。在提高電壓的情況下提高效率，有利于電池輸出功率的提 高，減少電池本身的損耗。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進行進一步的闡述。
[0025] 一種應用于晶體硅濕法刻蝕可控邊的刻蝕方法，其特征在于：包括以下步驟：
[0026] (1)在70° -80°的溫度下，將硅片的四周印刷一圈石蠟柵線，且形成一圈封閉的 遮擋物；石蠟要選擇達到電子級的石蠟，否則會污染硅片，石蠟熔點不能太低，不讓在刻蝕 槽刻蝕時容易蠟融現(xiàn)象，石蠟熔點在50-60度為宜；
[0027] (2)在刻蝕槽中配入氟化氫HF35g/l、硝酸HN03375g/l以及濃度為98%的硫酸 H2S04；
[0028] (3)配好液后對刻蝕槽中的硅片進行刻蝕，刻蝕硅片周邊的PN結(jié)和硅片背面PN 結(jié)，刻蝕的厚度為〇? 6um-l. 4um;作為優(yōu)選，刻蝕的厚度為lum;刻蝕時保證硅片周邊的刻蝕 液不會越過柵線，若刻蝕液會越過柵線，則可增加柵線的厚度來改變；
[0029] (4)使用去離子水對刻蝕槽中攜帶的酸進行稀釋；
[0030] (5)在對步驟（4)進行水洗后，硅片進入堿洗槽，在堿洗槽中配入質(zhì)量濃度為 ll〇g/l的氫氧化鈉溶液和質(zhì)量濃度為l〇〇g/l的消泡劑對硅片上的石蠟柵線進行清洗；
[0031] 該步驟主要中和前面攜帶的酸和去除硅片上的蠟柵，若有蠟印殘留則可增加消泡 劑的濃度來改變，出現(xiàn)蠟印的硅片則可在堿槽中從新跑一遍即可，直到蠟印去除為止；
[0032] (6)堿洗之后，使用去離子水對步驟（5)中攜帶的堿進行清洗；
[0033] (7)在酸槽中配入質(zhì)量濃度為175g/l的氟化氫，用于中和步驟（6)中攜帶的堿，去 除硅片表面的二氧化硅Si02層，使得硅片表面處于托干狀態(tài)；保證硅片經(jīng)過此槽時片子表 面脫干狀態(tài)；若不脫干，則可適量添加HF來調(diào)節(jié)；
[0034] (8)在步驟（7)之后對硅片進行烘干，通過兩組上下熱風刀吹出的干凈氣體來吹 干硅片；保證片子烘干，無水珠，藥液殘留等，達不到要求可調(diào)節(jié)風刀；
[0035] (9)烘干硅片后，對其進行質(zhì)量檢測，排查刻蝕不合格的硅片。
[0036] 作為本發(fā)明的進一步改進，在所述步驟（1)中，在硅片的邊緣0. 5mm處印刷一圈細 小石賭柵線作為遮擋物；所述石賭柵線的線寬為30um-l. 5mm;線高為50um-300um。
[0037] 作為本發(fā)明的進一步改進，在步驟（9)中硅片的檢測方法為：
[0038] (a)查看硅片表面是否有蠟印，有則將其返回堿槽進行二次清洗；
[0039] (b)查看表面是否吹干；
[0040] (c)檢測印刷的石蠟柵線的寬度和厚度，通過調(diào)節(jié)蠟印的印刷位置來改變石蠟柵 線的寬度；
[0041] (d)用萬用表量測量硅片周邊0.5mm處的電壓或者用絕緣電阻儀檢測硅片周邊 0. 5mm處的電阻來檢測刻蝕邊是否良好；
[0042] (e)如果電壓大于等于120mv、電阻大于等于lkQ，則刻蝕邊的性能良好。
[0043] 作為本發(fā)明的進一步改進，在步驟（5)中消泡劑為有機硅氧烷或者聚醚；所述的 聚醚優(yōu)選GPES型聚醚。
[0044] 下面通過硅片各方面的性能比較來說明本專利的刻蝕方法與現(xiàn)有刻蝕方法的區(qū) 別以及本專利的創(chuàng)造性，具體如表一和表二所示：
[0045] 表1為采用本發(fā)明工藝生產(chǎn)的太陽能電池的各電性能統(tǒng)計
[0046]
【主權(quán)項】
1. 一種應用于晶體硅濕法刻蝕可控邊的刻蝕方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 在70° -80°的溫度下，將硅片的四周印刷一圈石蠟柵線，且形成一圈封閉的遮擋 物； (2) 在刻蝕槽中配入氟化氫35g/l、硝酸375g/l以及濃度為98%的硫酸； (3) 配好液后對刻蝕槽中的硅片進行刻蝕，刻蝕硅片周邊的PN結(jié)和硅片背面PN結(jié)，刻 蝕的厚度為〇? 6um-l. 4um; (4) 使用去離子水對刻蝕槽中攜帶的酸進行稀釋； (5) 在對步驟（4)進行水洗后，硅片進入堿洗槽，在堿洗槽中配入質(zhì)量濃度為110g/l的 氫氧化鈉溶液和質(zhì)量濃度為l〇〇g/l的消泡劑對硅片上的石蠟柵線進行清洗； (6) 堿洗之后，使用去離子水對步驟（5)中攜帶的堿進行清洗； (7) 在酸槽中配入質(zhì)量濃度為175g/l的氟化氫，用于中和步驟（6)中攜帶的堿，去除硅 片表面的二氧化硅層，使得硅片表面處于托干狀態(tài)； (8) 在步驟（7)之后對硅片進行烘干，通過兩組上下熱風刀吹出的干凈氣體來吹干硅 片； (9) 烘干硅片后，對其進行質(zhì)量檢測，排查刻蝕不合格的硅片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于晶體硅濕法刻蝕可控邊的刻蝕方法，其特征在于：在 所述步驟（1)中，在硅片的邊緣〇. 5_處印刷一圈細小石蠟柵線作為遮擋物；所述石蠟柵線 的線寬為 30um-l. 5mm;線高為 50um-300um〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應用于晶體硅濕法刻蝕可控邊的刻蝕方法，其特征在于： 在步驟（9)中硅片的檢測方法為： (a) 查看硅片表面是否有蠟印，有則將其返回堿槽進行二次清洗； (b) 查看表面是否吹干； (c) 檢測印刷的石蠟柵線的寬度和厚度，通過調(diào)節(jié)蠟印的印刷位置來改變石蠟柵線的 寬度； (d) 用萬用表量測量硅片周邊0. 5_處的電壓或者用絕緣電阻儀檢測硅片周邊0. 5_ 處的電阻來檢測刻蝕邊是否良好； (e) 如果電壓大于等于120mv、電阻大于等于IkQ，則刻蝕邊的性能良好。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的應用于晶體硅濕法刻蝕可控邊的刻蝕方法，其特征在于：在 步驟（5)中消泡劑為有機硅氧烷或者聚醚。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的應用于晶體硅濕法刻蝕可控邊的刻蝕方法，其特征在于：所 述的聚醚為GPES型聚醚。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應用于晶體硅濕法刻蝕可控邊的刻蝕方法，包括：將硅片的四周印刷石蠟柵線，形成遮擋物；在刻蝕槽中配入氟化氫、硝酸以及濃硫酸，濃硫酸；刻蝕硅片的PN結(jié)；使用去離子水對刻蝕槽中攜帶的酸進行稀釋；在堿洗槽中配入堿洗液對石蠟柵線進行清洗；再使用去離子水進行堿洗；在酸槽中配入的氟化氫，用于中和堿，去除硅片表面的二氧化硅層，使得硅片表面處于托干狀態(tài)；通過兩組上下熱風刀吹出的干凈氣體來吹干硅片；烘干質(zhì)檢。在刻蝕槽前增加遮擋物來阻擋腐蝕液體越過硅片表面，精確的控制了刻蝕邊寬，減小了濕法刻蝕時對排風的要求及設備對刻邊的要求；在提高電壓的情況下提高效率，有利于電池輸出功率的提高，減少電池本身的損耗。
【IPC分類】H01L31-18, H01L21-02
【公開號】CN104733565
【申請?zhí)枴緾N201510131631
【發(fā)明人】曾石發(fā)
【申請人】中建材浚鑫科技股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月24日