一種太陽能電池用多晶硅片的鈍化處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及晶體硅太陽能電池制作工藝，公開了一種簡單有效的太陽能電池用多晶硅片表面的鈍化處理方法，提供經(jīng)過制絨、擴散和刻蝕處理的多晶硅片，去除表面的PSG；刻蝕去除多晶硅片的邊結；將多晶硅片浸沒于鈍化液中，同時在光照下利用鈍化液中的氫離子對多晶硅片表面進行鈍化處理；在多晶硅片表面沉積SiNx薄膜。本發(fā)明的鈍化方法步驟少，操作簡單易行；使用該鈍化方法進行鈍化之后的多晶硅片樣品的少子壽命可以得到明顯提高，進而提高了后續(xù)組件的穩(wěn)定性和效率。
【專利說明】—種太陽能電池用多晶硅片的鈍化處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及晶體硅太陽能電池制作工藝領域，具體涉及一種太陽能電池用多晶硅片表面的鈍化處理方法。
【背景技術】
[0002]少子壽命是表征硅晶體質量的主要參數(shù)。硅晶體結構在表面的突然斷裂使得硅表面形成懸掛鍵，表面態(tài)密度增大，形成大量的電子-空穴復合中心，導致少子壽命大大減少。而目前所使用的鈍化方法是直接采用PECVD (Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，等離子體增強化學氣相沉積，全文簡稱PECVD)法對多晶硅片進行等離子體沉積SiNx膜，SiNx膜同時具有較好的減反射效果和表面鈍化效果，但是制成的組件衰減比較厲害，穩(wěn)定性不夠理想。
[0003]中國發(fā)明專利(申請?zhí)?201210047081.1)“一種多晶硅片的鈍化處理方法”公開了將多晶硅片背面拋光；再將多晶硅片背面用化學試劑清洗后，從離子水中將硅片慢慢提起，以保證沒有水珠掛在硅片上；在80?90°C的低溫下將硅片烘干，烘干時間為一小時；使用PECVD法對多晶硅片背面進行等離子氧化鋁薄膜的沉積，正面減反膜沉積，沉積后在硅片表面形成小于2nm厚度的SiO2薄膜層；將沉積后的多晶硅片在400°C溫度下進行退火處理，以激發(fā)鈍化性能。通過硅片的前期濕-熱處理，在硅片表面形成了一層極薄的SiO2薄膜，且這層薄膜中富含水汽所帶來的羥基，為與氧化鋁中的氧原子的結合提供了很好的化學結構基礎。使用該方法鈍化處理后，PECVD沉積的氧化鋁薄膜相比普通處理的硅片的鍍膜優(yōu)點如下:多晶硅片氧化鋁鈍化膜的少子壽命可提升30%，燒結后的鈍化作用下降幅度也相對減小20%,提聞了熱穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種簡單有效的太陽能電池用多晶硅片表面的鈍化處理方法，以克服現(xiàn)有技術存在的不足。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0006]本發(fā)明的太陽能電池用多晶硅片的鈍化處理方法，包括下述步驟:
[0007]a、提供經(jīng)過制絨、擴散和刻蝕處理的多晶硅片，去除表面的PSG (PhosphoSilicate Glass,磷娃玻璃,全文簡稱PSG);
[0008]b、刻蝕去除所述多晶硅片的邊結；
[0009]C、將所述多晶硅片浸沒于鈍化液中，同時在光照下利用鈍化液中的氫離子對所述多晶硅片表面進行鈍化處理；
[0010]d、在所述多晶硅片表面沉積SiNx薄膜。
[0011]優(yōu)選的，步驟c中，所述的鈍化液為氫氟酸溶液。采用液態(tài)鈍化不僅操作簡單，本身鈍化液富含豐富的H離子，鈍化效果明顯。
[0012]進一步的，所述氫氟酸溶液濃度為2?10wt%。[0013]更優(yōu)選的，所述氫氟酸溶液濃度為5wt%。
[0014]優(yōu)選的，步驟c中，將所述多晶硅片浸沒于鈍化液中，使所述多晶硅片表面有一均勻鈍化液層，同時利用光子能量大于硅禁帶寬度的光對所述多晶硅片光照處理后進行清洗、烘干。
[0015]進一步的，采用波長小于IlOOnm的可見光或紫外光照射所述多晶硅片。
[0016]優(yōu)選的，步驟c中，光照時間為I?20min。
[0017]進一步的，光照時間為IOmin。
[0018]優(yōu)選的，步驟d中，采用PECVD法在所述多晶硅片表面沉積SiNx薄膜。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0020]本發(fā)明利用富含氫離子的液態(tài)鈍化液結合光照p-n結對多晶硅片進行鈍化，使氫離子與硅懸掛鍵形成S1-H鍵，對多晶硅片表面起到鈍化的效果，降低表面態(tài)密度，可以有效地降低表面少子復合率，有效地提高多晶硅片的性能。本發(fā)明的鈍化方法步驟少，操作簡單易行；使用該鈍化方法進行鈍化之后的多晶硅片樣品的少子壽命可以得到明顯提高，進而提聞了后續(xù)組件的穩(wěn)定性和效率。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明公開了一種多晶硅片表面的鈍化處理方法，具有如下步驟:
[0022]a、提供經(jīng)過制絨、擴散和刻蝕處理的多晶硅片，去除表面的PSG ；
[0023]b、刻蝕去除多晶硅片的邊結；
[0024]C、將多晶硅片浸沒于鈍化液中，同時在光照下利用鈍化液中的氫離子對多晶硅片表面進行鈍化處理；
[0025]d、在所述多晶硅片表面沉積SiNx薄膜。
[0026]步驟c具體包括:cl、將多晶硅片浸沒于鈍化液中，使多晶硅片表面有一均勻鈍化液層；c2、同時對多晶硅片光照處理后進行清洗、烘干。
[0027]其中，鈍化液為具有2wt%?10wt%濃度的氫氟酸溶液,其濃度為5wt%時,鈍化效果最佳。進一步的，本發(fā)明利用光子能量大于硅禁帶寬度的光，即波長小于IlOOnm的可見光或紫外光照射多晶娃片。光照時間為I?20min,優(yōu)選為lOmin。
[0028]采用PECVD方法在多晶硅片表面沉積SiNx薄膜。
[0029]e、將穩(wěn)定狀態(tài)下的多晶硅片放入WT-2000少子壽命測試儀中進行測量。
[0030]下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0031]下述實施例中所用的實驗材料，如無特殊說明，均可由常規(guī)生化試劑商店購買得到。
[0032]實施例1
[0033]具體試驗步驟如下:
[0034](I)分別取兩組經(jīng)過制絨、擴散和刻蝕之后的多晶硅片。
[0035](2)將其中一組多晶硅片去除PSG之后浸沒于2wt%的HF (氫氟酸)溶液中，使多晶硅片表面有一均勻薄層的鈍化液，同時用可見光光照多晶硅片lOmin，清洗烘干；然后進行PECVD沉積SiNx薄膜。
[0036](3)將另一組多晶硅片按照現(xiàn)有方法，去除PSG清洗烘干之后直接進行PECVD沉積SiNx薄膜。
[0037](4)沉積之后的樣品分別采用WT-2000少子壽命測試儀進行測試。
[0038]沒有經(jīng)過液態(tài)鈍化的樣品的少子壽命為18 μ S，經(jīng)液態(tài)鈍化之后的樣品的少子壽命則提聞到20 μ S。
[0039]實施例2
[0040]具體試驗步驟如下:
[0041](I)分別取兩組經(jīng)過制絨、擴散和刻蝕之后的多晶硅片。
[0042](2)將其中一組多晶硅片去除PSG之后浸沒于8wt%的HF溶液中，使多晶硅片表面有一均勻薄層的鈍化液，同時用可見光光照多晶硅片lOmin，清洗烘干；然后進行PECVD沉積SiNx薄膜。
[0043](3)將另一組多晶硅片按照現(xiàn)有方法，去除PSG清洗烘干之后直接進行PECVD沉積SiNx薄膜。
[0044](4)沉積之后的樣品分別采用WT-2000少子壽命測試儀進行測試。
[0045]沒有經(jīng)過液態(tài)鈍化的樣品的少子壽命為18 μ s，經(jīng)液態(tài)鈍化之后的樣品的少子壽命則提聞到22 μ S。
[0046]實施例3
[0047]具體試驗步驟如下:
[0048](I)分別取兩組經(jīng)過制絨、擴散和刻蝕之后的多晶硅片。
[0049](2)將其中一組多晶硅片去除PSG之后浸沒于5wt%的HF溶液中，使多晶硅片表面有一均勻薄層的鈍化液，同時用可見光光照多晶硅片lOmin，清洗烘干；然后進行PECVD沉積SiNx薄膜。
[0050](3)將另一組多晶硅片按照現(xiàn)有方法，去除PSG清洗烘干之后直接進行PECVD沉積SiNx薄膜。
[0051](4)沉積之后的樣品分別采用WT-2000少子壽命測試儀進行測試。
[0052]沒有經(jīng)過液態(tài)鈍化的樣品的少子壽命為18 μ S，經(jīng)液態(tài)鈍化之后的樣品的少子壽命則提聞到23 μ S0
[0053]綜上所述，本發(fā)明利用富含氫離子的液態(tài)鈍化液結合光照p-n結對多晶硅片進行鈍化，使氫離子與硅懸掛鍵形成S1-H鍵，對多晶硅片表面起到鈍化的效果，降低表面態(tài)密度，可以有效地降低表面少子復合率，有效地提高多晶硅片的性能。本發(fā)明的鈍化方法步驟少，操作簡單易行；使用該鈍化方法進行鈍化之后的多晶硅片樣品的少子壽命可以得到明顯提聞，進而提聞了后續(xù)組件的穩(wěn)定性和效率。
[0054]對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。[0055]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【權利要求】
1.一種太陽能電池用多晶硅片的鈍化處理方法，包括下述步驟: a、提供經(jīng)過制絨、擴散和刻蝕處理的多晶硅片，去除表面的PSG； b、刻蝕去除所述多晶硅片的邊結； C、將所述多晶硅片浸沒于鈍化液中，同時在光照下利用鈍化液中的氫離子對所述多晶硅片表面進行鈍化處理； d、在所述多晶硅片表面沉積SiNx薄膜。
2.根據(jù)權利要求1所述的鈍化處理方法，其特征在于:步驟c中，所述鈍化液為氫氟酸溶液。
3.根據(jù)權利要求2所述的鈍化處理方法，其特征在于:所述氫氟酸溶液濃度為2?10wt%o
4.根據(jù)權利要求3所述的鈍化處理方法，其特征在于:所述氫氟酸溶液濃度為5wt%。
5.根據(jù)權利要求1所述的鈍化處理方法，其特征在于:步驟c中，將所述多晶硅片浸沒于鈍化液中，使所述多晶娃片表面有一均勻鈍化液層，同時利用光子能量大于娃禁帶寬度的光對所述多晶硅片光照處理后進行清洗、烘干。
6.根據(jù)權利要求5所述的鈍化處理方法，其特征在于:采用波長小于IlOOnm的可見光或紫外光照射所述多晶硅片。
7.根據(jù)權利要求1所述的鈍化處理方法，其特征在于:步驟c中，光照時間為I?20mino
8.根據(jù)權利要求7所述的鈍化處理方法，其特征在于:所述光照時間為lOmin。
9.根據(jù)權利要求1所述的鈍化處理方法，其特征在于:步驟d中，采用PECVD法在所述多晶硅片表面沉積SiNx薄膜。
【文檔編號】H01L31/18GK103715310SQ201410024995
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權日:2014年1月20日
【發(fā)明者】沈明榮, 張漫, 蘇曉東 申請人:常熟蘇大低碳應用技術研究院有限公司