一種雙重腐蝕去除磷漿膜的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，解決了現(xiàn)有的磷漿摻雜法制備選擇性發(fā)射極太陽電池過程中遇到的磷漿膜無法完全清除干凈的問題。其特點是將帶有磷漿膜的待處理硅片表面浸入含氟化物和氧化劑的腐蝕溶液中，利用溶解和剝離這兩種腐蝕過程將磷漿膜去除干凈，同時通過調(diào)整腐蝕液成分含量和腐蝕時間，可以將硅片表面因為腐蝕造成的方塊電阻上升控制在一個可接受的范圍。該方法兼容現(xiàn)有的工藝制程，有利于進一步改善磷漿摻雜選擇性發(fā)射極太陽電池的外觀和電性能。
【專利說明】一種雙重腐蝕去除磷漿膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種雙重腐蝕去除磷漿膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]選擇性發(fā)射極太陽能電池，即在電極接觸部位進行重摻雜，而在電極之間的區(qū)域進行輕摻雜。這種電池結(jié)構(gòu)能夠有效地降低金屬電極和硅的接觸電阻，還能極大地提高受光區(qū)域的短波響應(yīng)，對太陽電池的開路電壓、短路電流以及填充因子都頗有益處，從而能顯著地提高太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0003]磷漿摻雜法制備選擇性發(fā)射極太陽電池，一般是通過印刷方式將磷漿按照一定的圖案印刷到待處理的硅片上，然后通過低溫烘干和高溫磷擴散等熱處理方法在硅片表面形成選擇性發(fā)射極。印刷了磷漿圖案的硅片經(jīng)過上述熱處理后，圖案區(qū)域存在殘留的磷漿膜，該膜的主要成分為磷硅氧的化合物，膜中還可能存在微量的碳元素，這是由于磷漿中的有機成分在上述熱處理過程中難以完全揮發(fā)或完全燃燒，有微量的有機物在熱處理過程中被碳化而固定在膜中。傳統(tǒng)的去磷硅化合物是通過使用氫氟酸溶液腐蝕溶解磷硅化合物來去除，而本專利涉及的磷漿膜是一種含微量碳元素的磷硅氧化合物，僅靠單一的氫氟酸溶液往往難以將其完全去除干凈。磷漿膜未被去除干凈的硅片制作成太陽能電池后，外觀和電性能均會受到影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種有效去除硅片表面磷漿膜的方法，且磷漿膜去除前后，硅片表面方塊電阻上升幅度可以控制在合理范圍內(nèi)。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種雙重腐蝕去除磷漿膜方法，包括以下步驟:將帶有磷漿膜圖案的硅片表面浸入含有氟化物和氧化劑的腐蝕性水溶液中，首先，磷漿膜中的大部分磷硅氧化合物和腐蝕液中的氟化物發(fā)生腐蝕溶解反應(yīng)，原來致密的磷漿膜因此變成多孔膜，于是腐蝕液中的氧化劑和氟化物通過膜的孔洞到達膜下硅片表面，使硅片表層發(fā)生氧化溶解反應(yīng)，從而使得剩余的磷漿膜從硅片表層順利腐蝕剝離。同時通過調(diào)整腐蝕液成分濃度和腐蝕時間，使得腐蝕前后硅片的方塊電阻值上升幅度控制在可接受的范圍內(nèi)。
[0006]進一步的，上述的雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，其中:所述的磷漿膜為一種含有微量碳元素的磷硅氧化合物膜。
[0007]更進一步的，上述的雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，其中:所述氟化物是指氫氟酸、氟化銨和氟化氫銨中的一種或幾種之任意比組合，其在腐蝕溶液中的質(zhì)量百分比為:1%?20%。
[0008]更進一步的，上述的雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，其中:所述氧化劑為臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀、硝酸、次氯酸鈉、過氧化鉻和鉻酸鉀中的一種或幾種之任意比組合，其在腐蝕溶液中的質(zhì)量百分比為:5ppnTlO%。[0009]更進一步的，上述的雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，其中:所述的腐蝕時間為30秒-500秒。
[0010]更進一步的，上述的雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，其中:所述的腐蝕實施前后，硅片表面有磷漿膜覆蓋的區(qū)域方塊電阻的上升幅度< 15 Ω/ □，其余區(qū)域方塊電阻的上升幅度25Ω / 口。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點主要體現(xiàn)在:該雙重腐蝕發(fā)生在同一溶液中，可以有效地去除磷漿膜，工藝簡單，且與傳統(tǒng)的去除磷硅玻璃工藝兼容，通過調(diào)整腐蝕溶液成分含量和腐蝕時間，可以有效地控制硅片方塊電阻的上升幅度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實施例1中硅片在雙重腐蝕前后的表面狀態(tài)圖(其中上圖為雙重腐蝕前，下圖為雙重腐蝕后)。
【具體實施方式】[0013]下面結(jié)合實例對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0014]具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。
[0015]實施例1:
將帶有磷漿膜的硅片表面浸入混合腐蝕溶液中，該混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比為20%，臭氧的質(zhì)量濃度為lOppm，室溫下浸泡30秒后將硅片取出，用去離子水進行清洗。參見附圖1中硅片在雙重腐蝕前后的表面狀態(tài)圖，可見磷漿膜被完全腐蝕剝離。硅片被腐蝕前:磷漿膜覆蓋區(qū)域的方塊電阻為30 Ω/□，其余區(qū)域為80 Ω/口 ；腐蝕后:原來磷漿膜覆蓋過的區(qū)域方塊電阻為36 Ω/ □，其余區(qū)域的方塊電阻為89Ω / 口。
[0016]實施例2:
將帶有磷漿膜的硅片表面浸入混合腐蝕溶液中，該腐蝕溶液中的氟化物為氫氟酸和氟化銨的混合物，質(zhì)量比為1:2，氟化物占腐蝕溶液的質(zhì)量百分比為5%。氧化劑為過氧化氫，過氧化氫占腐蝕溶液的質(zhì)量百分比為1%。室溫下浸泡90秒后將硅片取出，用去離子水進行清洗。磷漿膜被完全腐蝕剝離，其效果圖類似附圖1。腐蝕前:磷漿膜覆蓋區(qū)域的方塊電阻為32 Ω/□，其余區(qū)域為75 Ω/口 ；腐蝕后:原來磷漿膜覆蓋過的區(qū)域方塊電阻為40 Ω/ □，其余區(qū)域的方塊電阻為92Ω / 口。
[0017]實施例3:
將帶有磷漿膜的硅片表面浸入混合腐蝕溶液中，該腐蝕溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比為6%，氧化劑為過氧化氫和次氯酸鈉，質(zhì)量比為1:500，氧化劑占腐蝕溶液的質(zhì)量百分比為10%。室溫下浸泡300秒后將硅片取出，用去離子水進行清洗。磷漿膜被完全腐蝕剝離，其效果圖類似附圖1。腐蝕前:磷漿膜覆蓋區(qū)域的方塊電阻為40Ω/□，其余區(qū)域為75Ω/口 ；腐蝕后:原來磷漿膜覆蓋過的區(qū)域方塊電阻為44 Ω/ □，其余區(qū)域的方塊電阻為85Ω / 口。
【權(quán)利要求】
1.一種雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，其特征在于:將附著磷漿膜的待處理硅片表面浸入含氟化物和氧化劑的雙重腐蝕水溶液中，腐蝕一段時間后可以有效去除磷漿膜，同時通過調(diào)整腐蝕液成分濃度和腐蝕時間，使得腐蝕前后硅片的方塊電阻值上升幅度控制在可接受的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，其特征在于:所述的磷漿膜為一種含有微量碳兀素的磷娃氧化合物膜。
3.如權(quán)利要求1所述的雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，其特征在于:所述氟化物是指氫氟酸、氟化銨和氟化氫銨中的一種或幾種之任意比組合，其在腐蝕溶液中的質(zhì)量百分比為:1%?20%。
4.如權(quán)利要求1所述的雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，其特征在于:所述氧化劑為臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀、硝酸、次氯酸鈉、過氧化鉻和鉻酸鉀中的一種或幾種之任意比組合，其在腐蝕溶液中的質(zhì)量百分比為:5ppnTlO%。
5.如權(quán)利要求1所述的雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，其特征在于:所述的腐蝕時間為30秒?500秒。
6.如權(quán)利要求1所述的雙重腐蝕去除磷漿膜的方法，其特征在于:所述的腐蝕實施前后，硅片表面有磷漿膜覆蓋的區(qū)域方塊電阻的上升幅度< 15Ω/ □，其余區(qū)域方塊電阻的上升幅度< 25Ω / 口。
【文檔編號】H01L31/18GK103456625SQ201310417200
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】劉鋒, 季根華, 李翔 申請人:蘇州旭環(huán)光伏科技有限公司