專利名稱：一種太陽能電池硅片邊緣及背面擴(kuò)散層的刻蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池的制備方法，具體說是一種太陽能電池硅片邊 緣及背面擴(kuò)散層的刻蝕方法。
背景技術(shù)：
硅太陽能電池制作過程中，太陽能電池硅片經(jīng)擴(kuò)散工藝后，表面形成擴(kuò)散 層。太陽能電池硅片邊緣及一面擴(kuò)散層需要通過一定工藝刻蝕掉，只保留硅片 另外一面擴(kuò)散層。隨著太陽能電池邊沿刻蝕以及背面全刻蝕技術(shù)的發(fā)展，背面 漏電問題解決較好，但是同時存在很多相應(yīng)的問題，比如刻蝕不夠或者刻蝕過 多等難以掌控和難以監(jiān)測的問題，從而導(dǎo)致電池漏電較大，電池性能急劇下降
的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種 太陽能電池硅片邊緣及背面擴(kuò)散層的刻蝕方法，該方法采用正面掩膜后再整體 腐蝕，最后去除掩膜的方式，對設(shè)備要求不高，容易掌控，效果明顯，而且能 有效減小硅片周圍缺陷以及裂紋從而降低后續(xù)工藝碎片率，同時可以制成兩面 不同表面形貌的硅片。
本發(fā)明方法的工藝思路是沉積阻擋層、腐蝕、去除阻擋層。本發(fā)明一種 太陽能電池硅片邊緣及背面擴(kuò)散層的刻蝕方法，其工藝步驟如下
1、將已經(jīng)擴(kuò)散完畢的太陽能電池硅片一面(保留擴(kuò)散層的那一面，稱為正面)沉積阻擋層掩膜(簡稱掩膜)；
所述阻擋層掩膜的厚度在30nm以上，其厚度沒有嚴(yán)格上限限制，只要能達(dá) 到本發(fā)明設(shè)置阻擋層掩膜的目的的適當(dāng)厚度即可。阻擋層掩膜采用的材料為光 刻膠、氮化硅、氧化硅或氧化鈦等薄膜材料；
2、 然后將太陽能電池硅片放入腐蝕液中，根據(jù)不同擴(kuò)散以及不同的腐蝕液， 腐蝕時間從幾秒到幾分鐘不等，確保未沉積阻擋層掩膜的太陽能電池硅片面和 側(cè)面擴(kuò)散部位全部反應(yīng)完全，然后取出用去離子水沖洗；
所述腐蝕液要確保能與太陽能電池硅片反應(yīng)，而與阻擋層反應(yīng)很慢或不發(fā) 生反映?？梢圆捎脡A液(0H—離子摩爾濃度大于1%到最大溶解度溶液之間，適用 于采用氮化硅、氧化硅、氧化鈦等為掩膜)、氫氟酸和硝酸混合液(氫氟酸和硝 酸質(zhì)量比為1: 10到10: l之間，氫氟酸和硝酸混合液溶解于水溶液濃度質(zhì)量 百分比2%到100%之間，適用于光刻膠等有機(jī)掩膜)等，溶液具體濃度可根據(jù)所
需要的反應(yīng)速度調(diào)節(jié)。
3、 把太陽能電池硅片置于化學(xué)溶液中去除阻擋層掩膜，然后取出用去離子
水沖洗。
所述化學(xué)溶液根據(jù)不同掩膜可以為是氫氟酸溶液(氫氟酸濃度在質(zhì)量百分
比2%到50%之間，適用于采用氮化硅、氧化硅、氧化鈦等為掩膜)、或者堿液(OH— 離子摩爾濃度大于1%到最大溶解度之間，適用于光刻膠等有機(jī)掩膜)等，溶液 具體濃度可根據(jù)所需要的反應(yīng)速度調(diào)節(jié)。
本發(fā)明方法，由于阻擋層在腐蝕溶液中腐蝕速度很慢甚至不腐蝕，而沒有 阻擋層掩膜的地方腐蝕速度很快，從而能有效的去除邊沿和背面的擴(kuò)散層硅， 從而能有效的降低漏電并最終影響電池性能。并能減少硅片周邊缺陷和隱裂， 降低后續(xù)工藝碎片率，同時也可以控制兩面不同的表面形貌。


圖l是擴(kuò)散后待刻蝕太陽能電池硅片結(jié)構(gòu)示意圖，其中l(wèi)為阻擋層掩膜； 2為硅片；3為擴(kuò)散層；
圖2是用本發(fā)明方法刻蝕后的太陽能電池硅片結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
'
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例l，太陽能電池硅片周邊以及背面擴(kuò)散層刻蝕，其工藝步驟如下
1、 把已經(jīng)擴(kuò)散好要刻蝕的太陽能電池硅片，利用沉積原理，在其正面沉積 沉積阻擋層掩膜；阻擋層掩膜采用的材料為光刻膠。
2、 沉積阻擋層掩膜后，把硅片放入腐蝕液(氫氟酸和硝酸混合液)中，使其 反應(yīng)充足時間(在70攝氏度以上腐蝕一分鐘以上)，確保背面擴(kuò)散部位全部反 應(yīng)完全，拿出用去離子水清洗；氫氟酸和硝酸混合液的氫氟酸和硝酸質(zhì)量比為1: 10到10: 1之間，氫氟酸和硝酸混合液溶解于水溶液濃度質(zhì)量百分比2%到100% 之間，溶液具體濃度可根據(jù)所需要的反應(yīng)速度調(diào)節(jié)。
3、 把太陽能電池硅片置于堿液中去除阻擋層掩膜，拿出置入去離子水中清 洗。堿液的0H—離子摩爾濃度大于1%到最大溶解度之間，溶液具體濃度可根據(jù)所 需要的反應(yīng)速度調(diào)節(jié)。
實施例2 ，本發(fā)明方法在制造兩面或者不同區(qū)域不同表面形貌的太陽能電池硅 片的應(yīng)用，其方法與實施例1基本相同，所不同的是沉淀掩膜的區(qū)域以及腐蝕1、 把已經(jīng)擴(kuò)散好要刻蝕的太陽能電池硅片，利用沉積原理，根據(jù)所需要的 區(qū)域在太陽能電池硅片進(jìn)行選擇制作阻擋層掩膜；阻擋層掩膜采用的材料為氮 化硅、氧化硅或氧化鈦。
2、 沉積阻擋層掩膜后，把硅片放入腐蝕液(堿液)中，使其反應(yīng)充足時間， 確保未沉積區(qū)成為想要的形貌，拿出沖洗；堿液的0『離子摩爾濃度大于1%到最 大溶解度溶液之間，具體濃度可根據(jù)所需要的反應(yīng)速度調(diào)節(jié)。
3、 把太陽能電池硅片置于氫氟酸溶液中去除阻擋層掩膜，拿出用去離子 水清洗。氫氟酸濃度在質(zhì)量百分比2%到50%之間，溶液具體濃度可根據(jù)所需要 的反應(yīng)速度調(diào)節(jié)。
實施例3，與實施例2基本相同，所不同的是先在整個硅片上形成自己想要的形 貌，而刻蝕區(qū)域去除想要的形貌，腐蝕成另一種需要的形貌。
1、 把已經(jīng)擴(kuò)散好要刻蝕的太陽能電池硅片，利用沉積原理，根據(jù)所需要的 區(qū)域在硅片(需要保護(hù)形貌的一面)上進(jìn)行選擇制作阻擋層掩膜；阻擋層掩膜 采用的材料為氧化硅。
2、 沉積阻擋層掩膜后，把硅片放入腐蝕液中，使其反應(yīng)充足時間，確保未 沉積區(qū)成為想要的形貌，拿出沖洗；
3、 把硅片置于氫氟酸溶液中去除阻擋層掩膜，拿出用去離子水清洗。
權(quán)利要求
1、一種太陽能電池硅片邊緣及背面擴(kuò)散層的刻蝕方法，其工藝步驟如下a、將已經(jīng)擴(kuò)散完畢的太陽能電池硅片一面沉積阻擋層掩膜；b、然后將太陽能電池硅片放入腐蝕液中，將太陽能電池硅片未沉積阻擋層掩膜的一面和側(cè)面擴(kuò)散層腐蝕掉，然后取出用去離子水沖洗；c、把太陽能電池硅片置于化學(xué)溶液中去除阻擋層掩膜，然后取出用去離子水沖洗。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽能電池硅片邊緣及背面擴(kuò)散層的刻蝕方法， 其特征是所述阻擋層掩膜采用的材料為光刻膠、氮化硅、氧化硅或氧化鈦薄 膜材料；所述腐蝕液采用堿液或氫氟酸硝酸混合液；所述化學(xué)溶液是氫氟酸溶液或堿液o ,
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能電池硅片邊緣及背面擴(kuò)散層的刻蝕方法，其工藝步驟是將已經(jīng)擴(kuò)散完畢的太陽能電池硅片一面沉積阻擋層掩膜；然后將太陽能電池硅片放入腐蝕液中，將太陽能電池硅片未沉積阻擋層掩膜的一面和側(cè)面擴(kuò)散層腐蝕掉，然后取出用去離子水沖洗；把太陽能電池硅片置于化學(xué)溶液中去除阻擋層掩膜，然后取出用去離子水沖洗。本發(fā)明方法，由于阻擋層在腐蝕溶液中腐蝕速度很慢甚至不腐蝕，而沒有阻擋層掩膜的地方腐蝕速度很快，從而能有效的去除邊沿和背面的擴(kuò)散層硅，從而能有效的降低漏電并最終影響電池性能。并能減少硅片周邊缺陷和隱裂，降低后續(xù)工藝碎片率，同時也可以控制兩面不同的表面形貌。
文檔編號H01L31/18GK101587922SQ200910032459
公開日2009年11月25日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者姚文杰, 王建波, 解柔強(qiáng), 黃海冰 申請人:中電電氣(南京)光伏有限公司