一種硅片的氧化方法
【專利摘要】本申請公開了一種硅片的氧化方法，包括：將待氧化的硅片浸沒在液體中；向所述液體中通入臭氧，利用所述臭氧氧化所述硅片。利用上述方法，由于臭氧在液體中不易分解且溶解充分均勻，因此避免了氣態下的臭氧穩定性差和均勻性差的缺點，能夠提高臭氧氧化水平和氧化均勻性，從而有利于改善氧化層的界面鈍化效果，提高太陽能電池的效率。
【專利說明】
一種硅片的氧化方法
技術領域
[0001]本發明屬于光伏設備技術領域，特別是涉及一種硅片的氧化方法。
【背景技術】
[0002]在常規的晶體硅太陽能電池中，將氮化硅膜作為減反射膜和鈍化膜，氮化硅中含有氫原子，能鈍化硅片的懸掛鍵和復合中心，起界面鈍化和體鈍化的作用，有利于提高太陽能電池的效率，但氮化硅的界面鈍化效果相比氧化硅仍存在一定差距，在實驗室高效太陽能電池中，往往采用高溫熱氧化的方式制備氧化硅，以實現更優異的界面鈍化，但是高溫熱氧化過程耗能高，溫度通常在1000 0C，且速度較慢，工藝時間長，高溫環境對硅片質量存在不利影響，會導致一些低質量的硅片質量惡化，而且多晶硅的少子壽命也很容易在高溫下衰減。
[0003]而可采用的低溫氧化方式包括濃硝酸氧化、臭氧氣態氧化等。其中，濃硝酸氧化需要采用高濃度的硝酸，這就存在安全風險，且成本較高;臭氧(O3)又稱為超氧，是氧氣(O2)的同素異形體，它比氧氣的氧化性更強，現有技術中有一種用于硅片表面制樣的表面處理及腐蝕的工藝和裝置。具體為將硅片放入腐蝕裝置硅片臺的支撐柱上，再關閉腐蝕腔體的蓋子，臭氧進入密封的腐蝕腔體內，與硅片表面接觸，將硅片表面氧化成致密的氧化膜，但是該技術存在如下缺點:由于在常溫常壓下，臭氧穩定性較差，可自行分解為氧氣，導致氧化性能下降，而且反應時臭氧氣體與硅片直接接觸，氣態氧化時靠氣流噴射，相對不均勻，因此臭氧的氧化水平和均勻性不高。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明提供了一種硅片的氧化方法，能夠提高臭氧氧化水平和氧化均勻性，有利于改善氧化層的界面鈍化效果，提高太陽能電池的效率。
[0005 ]本發明提供的一種硅片的氧化方法，包括:
[0006]將待氧化的硅片浸沒在液體中；
[0007]向所述液體中通入臭氧，利用所述臭氧氧化所述硅片。
[0008]優選的，在上述硅片的氧化方法中，所述向液體中通入臭氧為:
[0009 ]向所述液體中通入濃度為lmg/L至I Omg/L的臭氧。
[0010]優選的，在上述硅片的氧化方法中，所述向所述液體中通入臭氧為:
[0011]向所述液體中通入30秒至1200秒的臭氧。
[0012]優選的，在上述硅片的氧化方法中，所述向所述液體中通入臭氧之前還包括:
[0013]利用高壓放電式發生器制造高壓電暈電場，形成臭氧。
[0014]優選的，在上述硅片的氧化方法中，所述向所述液體中通入臭氧之前還包括:
[0015]利用紫外線臭氧發生器產生的紫外線照射氧氣，分解并聚合所述氧氣，形成臭氧。
[0016]優選的，在上述硅片的氧化方法中，所述液體為去離子水。
[0017]優選的，在上述硅片的氧化方法中，所述將待氧化的硅片浸沒在液體中為:
[0018]將所述待氧化的硅片浸沒在溫度范圍為15°C至25°C的液體中。
[0019]通過上述描述可知，本發明提供的上述硅片的氧化方法，由于先將待氧化的硅片浸沒在液體中，再向所述液體中通入臭氧，利用所述臭氧氧化所述硅片，臭氧在液體中不易分解且溶解充分均勻，就避免了氣態下的臭氧穩定性差和均勻性差的缺點，能夠提高臭氧氧化水平和氧化均勻性，從而有利于改善氧化層的界面鈍化效果，提高太陽能電池的效率。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0021 ]圖1為本申請實施例提供的第一種硅片的氧化方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]本發明的核心思想在于提供一種硅片的氧化方法，能夠提高臭氧氧化水平和氧化均勻性，有利于改善氧化層的界面鈍化效果，提高太陽能電池的效率。
[0023]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]本申請實施例提供的第一種硅片的氧化方法如圖1所示，圖1為本申請實施例提供的第一種硅片的氧化方法的流程圖，該方法包括如下步驟:
[0025]SI:將待氧化的娃片浸沒在液體中；
[0026]在該步驟中，所用的液體是能夠用于清洗硅片但又不能去除硅的液體，可以是水，也可以是含有鹽酸的水，此處并不做限制。
[0027]S2:向所述液體中通入臭氧，利用所述臭氧氧化所述硅片。
[0028]在該步驟中，相對于現有技術中直接向硅片表面釋放臭氧的方案，利用臭氧在液體中溶解度高且均勻的優點，能夠保證硅片的待氧化表面的各處能夠得到均勻的氧化。
[0029]通過上述描述可知，本申請實施例提供的上述硅片的氧化方法，由于先將待氧化的硅片浸沒在液體中，再向所述液體中通入臭氧，利用所述臭氧氧化所述硅片，臭氧在液體中不易分解且溶解充分均勻，就避免了氣態下的臭氧穩定性差和均勻性差的缺點，能夠提高臭氧氧化水平和氧化均勻性，從而有利于改善氧化層的界面鈍化效果，提高太陽能電池的效率。
[0030]本申請實施例提供的第二種硅片的氧化方法，在上述第一種硅片的氧化方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0031]所述向液體中通入臭氧可以具體為:
[0032]向所述液體中通入濃度為lmg/L至10mg/L的臭氧。這種濃度范圍能夠保證臭氧全部溶解在液體內而不會溢出，從而進一步保證這種娃片氧化過程的均勻性。
[0033]本申請實施例提供的第三種硅片的氧化方法，在上述第二種硅片的氧化方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0034]所述向所述液體中通入臭氧為:
[0035]向所述液體中通入30秒至1200秒的臭氧。通入臭氧一定的時間，即可對硅片進行不同程度的氧化，可以根據不同硅片的氧化需求來設定這種通入臭氧的時間，當需要氧化深度較小時，就通入較短時間的臭氧，而當需要氧化深度較大時，就通入較長時間的臭氧，利用這種時間長短來控制氧化程度的大小。
[0036]本申請實施例提供的第四種硅片的氧化方法，在上述任一種硅片的氧化方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0037]所述向所述液體中通入臭氧之前還包括:
[0038]利用高壓放電式發生器制造高壓電暈電場，形成臭氧。需要說明的是，這里所說的高壓放電式發生器是使用一定頻率的高壓電流制造高壓電暈電場，使電場內或電場周圍的氧分子發生電化學反應，從而制造臭氧，這種制造方式效率較高，得到的臭氧能夠滿足工藝要求。
[0039]本申請實施例提供的第五種硅片的氧化方法，在上述第一種、第二種和第三種中任一種硅片的氧化方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0040]所述向所述液體中通入臭氧之前還包括:
[0041]利用紫外線臭氧發生器產生的紫外線照射氧氣，分解并聚合所述氧氣，形成臭氧。需要說明的是，此處采用紫外線式臭氧發生器，使用特定波長(一個優選方案為185nm)的紫外線照射氧分子，氧氣分子分解并聚合成臭氧。這種臭氧產生方式也具有較高的效率，且能夠滿足工藝要求。
[0042]本申請實施例提供的第六種硅片的氧化方法，在上述第一種硅片的氧化方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0043]所述液體為去離子水。這種去離子水的純凈度較高，不會將硅片表面引入雜質，也不會與硅片反應而腐蝕硅片，而且臭氧在其中的溶解度較高，因此，采用這種去離子水進行臭氧的溶解能夠更加有利于娃片的表面氧化，提尚生廣的效率。
[0044]進一步的，本申請實施例提供的第七種硅片的氧化方法，在上述第六種硅片的氧化方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0045]所述將待氧化的硅片浸沒在液體中為:
[0046]將所述待氧化的硅片浸沒在溫度范圍為15°C至25°C的液體中。
[0047]采用這種溫度范圍的液體，能夠保證臭氧在其中的溶解度足夠大，從而有利于硅片的氧化。
[0048]本申請實施例提供的上述各種硅片氧化方法，由于采用液體浸沒的方式進行臭氧氧化，因此可以顯著提高氧化水平和均勻性，有利于改善低溫氧化層的界面鈍化效果，從而提高太陽電池的效率，且成本低廉，可以進行大規模推廣。
[0049]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種硅片的氧化方法，其特征在于，包括: 將待氧化的硅片浸沒在液體中； 向所述液體中通入臭氧，利用所述臭氧氧化所述硅片。2.根據權利要求1所述的硅片的氧化方法，其特征在于，所述向液體中通入臭氧為: 向所述液體中通入濃度為lmg/L至10mg/L的臭氧。3.根據權利要求2所述的硅片的氧化方法，其特征在于，所述向所述液體中通入臭氧為: 向所述液體中通入30秒至1200秒的臭氧。4.根據權利要求1-3任一項所述的硅片的氧化方法，其特征在于，所述向所述液體中通入臭氧之前還包括: 利用高壓放電式發生器制造高壓電暈電場，形成臭氧。5.根據權利要求1-3任一項所述的硅片的氧化方法，其特征在于，所述向所述液體中通入臭氧之前還包括: 利用紫外線臭氧發生器產生的紫外線照射氧氣，分解并聚合所述氧氣，形成臭氧。6.根據權利要求1所述的硅片的氧化方法，其特征在于，所述液體為去離子水。7.根據權利要求6所述的硅片的氧化方法，其特征在于，所述將待氧化的硅片浸沒在液體中為: 將所述待氧化的硅片浸沒在溫度范圍為15°C至250C的液體中。
【文檔編號】H01L31/18GK105932097SQ201610322552
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月13日
【發明人】金井升, 劉長明, 葉飛, 蔣方丹, 金浩
【申請人】浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司