一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法
【專利摘要】本發明涉及一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法，利用PECVD方法在硅片表面沉積一層一定厚度的SiNx掩膜，采用絲網印刷技術在硅片表面選擇性印刷腐蝕性漿料，待SiNx掩膜被腐蝕性漿料充分腐蝕后用DI水清洗，然后用酸性刻蝕液HNO3+HF對硅片印刷腐蝕性漿料區域進行腐蝕，再用HF去除SiNx掩膜，并用低濃度HNO3和HF混合溶液去除硅片表面損傷層，獲得具有優質陷光效果的蜂窩絨面。采用本發明方法可有效避免化學制絨（尤其酸制絨）的低陷光效果，及干法制絨（等離子制絨）的高表面損傷等缺點，對于其蜂窩絨面陷光結構有很大的選擇性，并能有效提高電池性能。
【專利說明】-種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于光伏【技術領域】，特別是涉及一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面 的方法。
【背景技術】
[0002] 太陽能電池是利用光伏效應原理把太陽輻射能轉換成電能，其中功能主要包括光 吸收、光生電子空穴對產生、電子空穴各自分離并聚集、電流的引出等主要部分。其中電池 的光吸收部分就包括降低反射、降低透射、增加內部漫反射等部分，統稱為陷光技術。在目 前的晶硅電池技術中降低光的正面反射率作為工藝及技術控制的重要內容。
[0003] 目前的晶硅電池的正面采用制絨方法，主要有：堿化學液腐蝕制絨，酸化學液腐 蝕制絨，物理方法絨面制絨(如光刻，離子刻蝕等技術)。而目前各種技術都存在一定不足， 化學液體制絨的可控性差且陷光效果不理想，傳統的半導體物理方法則代價高(新增機臺 等),工廠生產成本太高。
[0004] 本發明主要利用現有的設備及技術，通過一種簡單的方法，實現具有優質陷光效 果的蜂窩絨面，同時具備良好的絨面可控性。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法。 使用目前已經成熟的設備及技術，實現具有優質陷光效果的蜂窩絨面的技術。
[0006] 為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是，一種實現多晶硅太陽能電池蜂 窩陷光絨面的方法，其特征是：利用PECVD方法在硅片表面沉積一層一定厚度的SiNx掩膜， 采用絲網印刷技術在硅片表面選擇性印刷腐蝕性漿料，待SiNx掩膜被腐蝕性漿料充分腐 蝕后用DI水清洗，然后用酸性刻蝕液HN0 3+HF對硅片印刷腐蝕性漿料區域進行腐蝕，再用 HF去除SiNx掩膜，并用低濃度ΗΝ03和HF混合溶液去除硅片表面損傷層，獲得具有優質陷 光效果的蜂窩絨面。
[0007] 作為優選，所述的SiNx掩膜的厚度控制為l(T30nm。
[0008] 作為優選，所述的腐蝕性漿料為腐蝕性漿料為NH4F和HF混合凝膠溶液。
[0009] 作為優選，所述的選擇性印刷是采用圖案設計為均勻排列的鏤空圓孔的絲網印刷 網版進行印刷，所述的網版圖案中圓孔直徑為5~10um，圓孔間距為l(Tl5 Um，其中圓孔區域 為腐蝕性漿料印刷區域，其余區域為非腐蝕性漿料印刷區域。
[0010] 作為優選，所述SiNx掩膜被腐蝕性漿料充分腐蝕的時間控制為6(Tl20s。
[0011] 作為優選，所述的酸性刻蝕液HN03+HF中HN03 : HF的體積比為6 : 1。
[0012] 作為優選，所述的低濃度ΗΝ03和HF混合溶液是將所述的酸性刻蝕液HN0 3+HF稀釋 20倍所得到的溶液。
[0013] 作為優選，所述的NH4F和HF混合凝膠溶液中NH4F : HF的體積比為1 : 1。
[0014] 本發明采用以下機臺及化學用品：絲網印刷機臺（如應用材料公司Baccini印刷 機臺)、PECVD機臺（如CT公司的SiNx薄膜沉積機臺）和化學清洗機臺（槽式清洗或制絨機 臺，如RENA清洗機);NH4F和HF混合凝膠溶液(對SiNx薄膜有腐蝕性作用）、硝酸、氫氟酸和 DI水。
[0015] 本發明制備多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的具體流程如下： a.原始硅片準備：用于多晶硅太陽能電池制造的多晶125或156硅片。
[0016] b.掩膜沉積：采用PECVD機臺，通入SiH4和NH3氣體，通過等離子體增強化學氣相 沉積方法沉積l(T30nm的SiNx掩膜（阻擋膜)。
[0017] c.絲網印刷：使用絲網印刷技術，利用絲網印刷機在沉積SiNx薄膜的硅片表面 選擇性印刷腐蝕性漿料，所用腐蝕性漿料為NH 4F和HF混合凝膠溶液，絲網印刷網版圖案設 計為均勻排列的鏤空圓孔，圓孔直徑為5~10um，圓孔間距為l(Tl5 Um，圓孔為腐蝕性漿料印 刷區域，其余區域為非印刷區域；腐蝕性漿料在硅片表面放置6(Tl20s，使其將SiNx薄膜充 分腐蝕。
[0018] d.清洗：用DI水清洗硅片表面，將腐蝕性漿料與SiNx反應的生成物去除干凈，并 對硅片表面進行清洗處理。
[0019] e.腐蝕刻蝕：利用酸性刻蝕液的HN03+HF對硅片進行腐蝕，HN03 : HF的體積比為 6 : 1，所謂對硅片進行腐蝕是對印刷腐蝕性漿料的圓孔區域進行化學腐蝕，而非印刷區域 由于存在SiNx薄膜保護不會受到腐蝕，由于ΗΝ0 3和HF化學溶液對硅片的各項同性腐蝕， 所以在硅片表面形成蜂窩圓孔狀的絨面結構，達到很好的蜂窩絨面陷光效果。
[0020] f.去膜：利用HF清洗液去除阻擋層SiNx薄膜，后進行純水清洗。
[0021] g.清洗去除損傷層：將酸性刻蝕液HN03+HF稀釋20倍，進行清洗，去除硅片表面 的損傷層，為后續的擴散等電池工藝作準備。
[0022] 通過該方法，實現了一種多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面，可以有效避免化學制 絨(尤其酸制絨）的低陷光效果，及干法制絨(等離子制絨）的高表面損傷等缺點，對于其蜂 窩絨面陷光結構有很大的選擇性，并能有效提高電池性能。
【具體實施方式】
[0023] 實施例1 :實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法1，包括以下步驟： a.原始硅片準備：用于多晶硅太陽能電池制造的多晶156硅片。
[0024] b.掩膜沉積：采用PECVD機臺，通入SiH4和NH3氣體，通過等離子體增強化學氣相 沉積方法沉積20nm的SiNx阻擋膜。 c.絲網印刷：使用絲網印刷技術，利用絲網印刷機在沉積SiNx薄膜的硅片表面選擇 性印刷腐蝕性漿料，所用腐蝕性漿料為NH4F和HF混合凝膠溶液，絲網印刷網版圖案設計為 均勻排列的鏤空圓孔，圓孔直徑為5um，圓孔間距為lOum，圓孔為腐蝕性漿料印刷區域，其 余區域全部為非印刷區域；混合凝膠溶液在硅片表面放置100s，使其將SiNx薄膜充分腐 蝕。
[0025] d.清洗：用DI水清洗硅片表面，將腐蝕性漿料與SiNx反應的生成物去除干凈，并 對硅片表面進行清洗處理。
[0026] e.腐蝕刻蝕：利用酸性刻蝕液的HN03+HF對硅片進行腐蝕，HN03 : HF的體積比為 6 : 1，所謂對硅片進行腐蝕是對印刷腐蝕性漿料的圓孔區域進行化學腐蝕，而非印刷區域
【權利要求】
1. 一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法，其特征是：利用PECVD方法在硅 片表面沉積一層一定厚度的SiNx掩膜，采用絲網印刷技術在硅片表面選擇性印刷腐蝕性 漿料，待SiNx掩膜被腐蝕性漿料充分腐蝕后用DI水清洗，然后用酸性刻蝕液HN0 3+HF對硅 片印刷腐蝕性漿料區域進行腐蝕，再用HF去除SiNx掩膜，并用低濃度ΗΝ03和HF混合溶液 去除硅片表面損傷層，獲得具有優質陷光效果的蜂窩絨面。
2. 根據權利要求1所述的一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法，其特征 是：所述的SiNx掩膜的厚度控制為l(T30nm。
3. 根據權利要求1所述的一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法，其特征 是：所述的腐蝕性漿料為NH4F和HF混合凝膠溶液。
4. 根據權利要求1所述的一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法，其特征 是：所述的選擇性印刷是采用圖案設計為均勻排列的鏤空圓孔的絲網印刷網版進行印刷， 所述的網版圖案中圓孔直徑為5~10um，圓孔間距為l(Tl5 Um，其中圓孔區域為腐蝕性漿料 印刷區域，其余區域為非腐蝕性漿料印刷區域。
5. 根據權利要求1所述的一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法，其特征 是：所述SiNx掩膜被腐蝕性漿料充分腐蝕的時間控制為6(Tl20s。
6. 根據權利要求1所述的一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法，其特征 是：所述的酸性刻蝕液HN03+HF中HN0 3 : HF的體積比為6 : 1。
7. 根據權利要求1所述的一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法，其特征 是：所述的低濃度ΗΝ03和HF混合溶液是將所述的酸性刻蝕液HN0 3+HF稀釋20倍所得到的 溶液。
8. 根據權利要求3所述的一種實現多晶硅太陽能電池蜂窩陷光絨面的方法，其特征 是：所述的順/和冊混合凝膠溶液中NH4F : HF的體積比為1 : 1。
【文檔編號】H01L31/18GK104103716SQ201410303634
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】徐華浦, 金浩, 蔣方丹, 陳康平, 郭俊華 申請人:浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司