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(tài)下的臭氧穩(wěn)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(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于光伏設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種硅片的氧化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在常規(guī)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(fù)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?zé)嵫趸姆绞街苽溲趸?，以實現(xiàn)更優(yōu)異的界面鈍化，但是高溫?zé)嵫趸^程耗能高，溫度通常在1000 0C，且速度較慢，工藝時間長，高溫環(huán)境對硅片質(zhì)量存在不利影響，會導(dǎo)致一些低質(zhì)量的硅片質(zhì)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(tài)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(fēng)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(xiàn)有技術(shù)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(guān)閉腐蝕腔體的蓋子，臭氧進入密封的腐蝕腔體內(nèi)，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(shù)存在如下缺點:由于在常溫常壓下，臭氧穩(wěn)定性較差，可自行分解為氧氣，導(dǎo)致氧化性能下降，而且反應(yīng)時臭氧氣體與硅片直接接觸，氣態(tài)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(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)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(fā)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(yōu)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(yōu)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(yōu)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(fā)生器制造高壓電暈電場，形成臭氧。
[0014]優(yōu)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(fā)生器產(chǎn)生的紫外線照射氧氣，分解并聚合所述氧氣，形成臭氧。
[0016]優(yōu)選的，在上述硅片的氧化方法中，所述液體為去離子水。
[0017]優(yōu)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(fā)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(tài)下的臭氧穩(wěn)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(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)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(fā)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(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)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(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動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。
[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(xiàn)有技術(shù)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(yōu)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(tài)下的臭氧穩(wěn)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(chǔ)上，還包括如下技術(shù)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(nèi)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(chǔ)上，還包括如下技術(shù)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(jù)不同硅片的氧化需求來設(shè)定這種通入臭氧的時間，當(dāng)需要氧化深度較小時，就通入較短時間的臭氧，而當(dāng)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(chǔ)上，還包括如下技術(shù)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(fā)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(fā)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(nèi)或電場周圍的氧分子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，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(chǔ)上，還包括如下技術(shù)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(fā)生器產(chǎn)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(fā)生器，使用特定波長(一個優(yōu)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(chǎn)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(chǔ)上，還包括如下技術(shù)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(zhì)，也不會與硅片反應(yīng)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(chǔ)上，還包括如下技術(shù)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(guī)模推廣。
[0049]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)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(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)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(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(fā)生器制造高壓電暈電場，形成臭氧。5.根據(jù)權(quán)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(fā)生器產(chǎn)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(fā)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