湿法刻蚀工艺、设备和太阳能电池及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种湿法刻蚀工艺、设备和太阳能电池及其制造方法，涉及太阳能【技术领域】，可解决现有湿法刻蚀工艺中存在的刻蚀黑线和方阻上升问题，在实现磷硅玻璃层与背结去除的同时，还可实现背面抛光的目的，从而提高太阳能电池的转化效率。本发明所述湿法刻蚀工艺，包括：使用第一腐蚀液对太阳能电池片的下表面及侧面进行腐蚀，以去除所述太阳能电池片下表面及侧面的磷硅玻璃层，所述第一腐蚀液为氢氟酸溶液；使用碱液对所述太阳能电池片下表面进行腐蚀，以去除所述太阳能电池片下表面的PN结，同时实现太阳能电池片下表面的抛光效果；使用含有氢氟酸的第二腐蚀液对所述太阳能电池片进行腐蚀，以去除太阳能电池片上表面的磷硅玻璃层。
【专利说明】湿法刻蚀工艺、设备和太阳能电池及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能【技术领域】，尤其涉及一种太阳能电池制造中的湿法刻蚀工艺及使用的湿法刻蚀设备，还涉及太阳能电池及其制造方法。
【背景技术】
[0002]太阳能是人类取之不尽、用之不竭的可再生能源，也是清洁能源。为此，人们研制和开发了各种太阳能电池。其中，晶体硅太阳电池的转换效率最高，发展最快，技术最为成熟，得到了广泛的应用。
[0003]晶体硅太阳能电池的制作过程主要有硅片清洗；制绒；扩散制PN结；刻蚀；沉积氮化硅减反射膜；丝网印刷制备电极；高温烧结；测试分档。其中，扩散制PN结工序一般采用POCl3液态源扩散，使P型硅片基体的表层反型成N型掺杂层，以形成太阳电池的核心发电单元“PN结”。在磷扩散过程中，硅片表面的氧化层中被掺入高浓度的磷，形成电阻率较低的磷娃玻璃层(phosphoro Silicate glass,PSG),磷娃玻璃层的存在,导致PN结在娃片边缘处形成短路，影响太阳能电池的正常工作，因此需要通过湿法刻蚀将硅片整个表层的磷硅玻璃层、以及背面和周边的PN结清除掉，仅保留正面的PN结。
[0004]现有湿法刻蚀工艺的第一种方法是先去边(背结)再去磷硅玻璃层，该方法中先通过HNO3和HF的混合酸将背面及周边的PN结和磷硅玻璃层清除，然后经漂洗，碱洗去多孔硅，再次漂洗后，通过HF和HCL的混合酸去除正面的磷硅玻璃层。但该方法的刻蚀过程中，硅片上表面存在磷硅玻璃层，而磷硅玻璃的亲水性使得酸液(HNO3和HF)易从硅片侧面逐步上翻到硅片上表面，腐蚀掉上表面的磷硅玻璃及PN结，腐蚀后的硅片颜色变浅，呈现出刻蚀黑线(通常距硅片边缘I?3mm)，造成硅片正面有效PN结的面积缩小，同时也导致电池良品率降低。另外，刻蚀过程中，磷硅玻璃会快速消耗氢氟酸，容易造成溶液中HNO3和HF浓度比例的紊乱，影响背面刻蚀效果，造成刻蚀不充分的问题。
[0005]现有湿法刻蚀工艺的第二方法是先去磷硅玻璃层再去边(背结)。如图1所示，在酸洗槽A#，室温条件下，使用5%?15%的HF溶液，利用上下水刀喷淋方式，同时去除硅片上下两面的磷硅玻璃，使硅片脱水后，传至刻蚀槽进行下一步骤；在刻蚀槽，采用HN03、HF的混酸来实现单面腐蚀，去除硅片背面及四周的PN结；经漂洗槽A#漂洗后传至碱洗槽，碱洗槽为滚轮传输结构，硅片漂浮在碱液上，仅在碱槽的末端安装了一把上水刀进行喷淋，以中和上述步骤中硅片正面吸附的酸气；在酸洗槽B#，采用上下喷淋方式，去除正面的磷硅玻璃；最后在漂洗槽C#漂洗，风干槽风干后，结束湿法刻蚀工序。该方法中，由于上表面的磷硅玻璃层在酸洗槽A#中被清除，硅片在传至刻蚀槽后，刻蚀槽酸气会腐蚀上表面裸露的PN结，导致扩散方阻上升，影响最终电池的电性能，易造成整线工艺的波动，另外，碱液(NaOH或Κ0Η)易吸收空气中的二氧化碳，生成碳酸钠析出，形成碱结晶，从而堵塞键槽的喷淋水刀，特别是在温度较低或长时间不用时，结晶堵塞会很严重，增加设备维护成本。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种湿法刻蚀工艺、设备和太阳能电池及其制造方法，解决了现有的湿法刻蚀工艺中存在的刻蚀黑线和方阻上升问题，在实现磷硅玻璃层与背结去除的同时，还可实现背面抛光的目的，从而提高太阳能电池的转化效率。
[0007]为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0008]一方面，本发明提供一种湿法刻蚀工艺，包括:
[0009]使用第一腐蚀液对太阳能电池片下表面及侧面进行腐蚀，以去除所述太阳能电池片下表面及侧面的磷硅玻璃层，所述第一腐蚀液为氢氟酸溶液；
[0010]使用碱液对所述太阳能电池片进行腐蚀，以去除所述太阳能电池片下表面的PN结，同时实现所述太阳能电池片下表面的抛光效果；
[0011]使用含有氢氟酸的第二腐蚀液对所述太阳能电池片进行腐蚀，以去除所述太阳能电池片上表面的磷娃玻璃层。
[0012]可选地，所述第一腐蚀液为体积百分比5%?10%的氢氟酸溶液。
[0013]可选地，所述碱液为体积百分比20%?30%，温度60°C?80°C的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
[0014]可选地，所述第二腐蚀液为体积百分比5%?10%的氢氟酸和体积百分比1%?10%的盐酸的混合液。
[0015]优选地，所述使用第一腐蚀液对太阳能电池片下表面及侧面进行腐蚀，以去除所述太阳能电池片下表面及侧面的磷硅玻璃层之前，还包括:
[0016]在所述太阳能电池片上表面形成一层水膜，在后续腐蚀时保护所述太阳能电池片上表面。
[0017]具体地，在对所述太阳能电池片进行腐蚀后，所述湿法刻蚀工艺还包括:
[0018]对腐蚀后的太阳能电池片进行清洗。
[0019]另一方面，本发明还提供一种太阳能电池制造方法，包括所述的任一湿法刻蚀工艺。
[0020]进一步地，所述湿法刻蚀工艺之前包括:在所述太阳能电池片上进行制绒工序，以及在所述太阳能电池片中制造PN结；
[0021]所述湿法刻蚀工艺之后还包括:以及在所述太阳能电池片上表面沉积减反射膜。
[0022]另一方面，本发明还提供一种湿法刻蚀设备，按太阳能电池片经过的先后顺序，所述湿法刻蚀设备依次包括:
[0023]第一酸洗槽，内置有第一腐蚀液，所述第一酸洗槽内设置有用于支撑太阳能电池片的下滚轮，所述下滚轮的设置高度以使太阳能电池片只有下表面及侧面接触第一腐蚀液为准，所述第一腐蚀液为氢氟酸溶液；
[0024]第一漂洗槽，内置有纯水；
[0025]碱洗槽，内置有碱液，所述碱洗槽内也设置有用于支撑太阳能电池片的下滚轮，所述下滚轮的设置高度以使所述太阳能电池片只有下表面及侧面接触所述碱液为准；
[0026]第二漂洗槽，内置有纯水；
[0027]第二酸洗槽，内置有第二腐蚀液，所述第二酸洗槽内设置有用于支撑太阳能电池片的下滚轮和限制所述太阳能电池片位置的上滚轮，所述上滚轮及所述下滚轮的设置高度以使所述太阳能电池片上表面能浸入所述第二腐蚀液为准，所述第二腐蚀液为氢氟酸和盐酸的混合液；
[0028]第三漂洗槽，内置有纯水；
[0029]风干槽，内置有干洁气源，用于干燥所述太阳能电池片。
[0030]优选地，所述湿法刻蚀设备还包括:
[0031]设置在所述第一酸洗槽之前的水喷淋槽，所述水喷淋槽上方设置有水喷淋系统，所述水喷淋系统用于在所述太阳能电池片上表面喷水，利用磷硅玻璃层的亲水性在所述太阳能电池片上表面覆盖一层水膜。
[0032]可选地，所述第一腐蚀液为体积百分比5%?10%的氢氟酸溶液。
[0033]可选地，所述碱液为体积百分比20%?30%，温度60°C?80°C的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
[0034]可选地，所述第二腐蚀液为体积百分比5%?10%的氢氟酸和体积百分比1%?10%的盐酸的混合液。
[0035]此外，本发明还提供一种太阳能电池，包括具有P型层和N型层的基底，所述基底的一侧有背电极，所述基底的另一侧有减反射膜，所述减反射膜上有穿过所述减反射膜并与所述基底接触的前电极，所述太阳能电池在制造过程中经历所述的任一湿法刻蚀工艺。
[0036]本发明提供一种湿法刻蚀工艺、设备和太阳能电池及其制造方法，与现有技术相t匕，具有如下有益效果:
[0037]1、由于太阳能电池片上表面的PN结一直处于磷硅玻璃层的保护下，直到经过最后第二腐蚀液腐蚀后才裸露出来，湿法刻蚀的整个过程太阳能电池片上表面的PN结不会被酸气或碱气腐蚀，不存在因酸气气相腐蚀而产生的方阻上升问题；
[0038]2、本发明技术方案中，不再需要使用HNO3，降低了酸液的使用量，降低了化学液使用成本，而且由于不再需要使用HNO3,也就不存在酸液腐蚀正面PN结，不会出现现有技术中的“刻蚀黑线”；
[0039]3、进一步地，对碱液加温，热碱的腐蚀作用，可使硅片背面形成良好的抛光效果，提升了电池的电性能参数。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0041]图1为现有湿法刻蚀设备的示意图；
[0042]图2为本发明实施例一中湿法刻蚀工艺的流程图一；
[0043]图3为本发明实施例一步骤101中使用第一腐蚀液对太阳能电池片的下表面及侧面进行腐蚀的示意图；
[0044]图4为本发明实施例一中湿法刻蚀工艺的流程图二 ；
[0045]图5为本发明实施例一中湿法刻蚀工艺的流程图三；
[0046]图6为本发明实施例二提供的湿法刻蚀设备的结构示意图一；
[0047]图7为本发明实施例二提供的湿法刻蚀设备的结构示意图二。
[0048]附图标记说明
[0049]11-太阳能电池片，110-太阳能电池片的下表面，
[0050]111-太阳能电池片的侧面，112-太阳能电池片的上表面，
[0051]12-第一腐蚀液，21-下滚轮；22_上滚轮。
【具体实施方式】
[0052]本发明提供一种湿法刻蚀工艺、设备和太阳能电池及其制造方法，解决了现有的湿法刻蚀中存在的刻蚀黑线和方阻上升问题，在实现磷硅玻璃层与背结去除的同时，还可实现背面抛光的目的，提升了电池的电性能参数，从而提高了太阳能电池的转化效率。
[0053]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0054]实施例一
[0055]本发明实施例提供一种湿法刻蚀工艺，如图2所示，包括:
[0056]101、如图3所示，使用第一腐蚀液12对太阳能电池片11的下表面110及侧面111进行刻蚀腐蚀，以去除太阳能电池片11下表面110及侧面111的磷硅玻璃层，所述第一腐蚀液12为氢氟酸溶液；
[0057]本实施例中，太阳能电池片11上表面(正面)112指太阳能电池片11最终形成有PN结的一面，所述太阳能电池片11下表面(背面或背光面)110则指太阳能电池片11最上与上表面112相对的另一表面，侧面111指上表面112和下表面111的连接面。
[0058]本步骤可采用“链式水上漂设备”，利用磷硅玻璃层的亲水特性，在太阳能电池片11行进过程中其表面开始吸附第一腐蚀液12进行反应，从而去除太阳能电池片11下表面110及侧面111的磷硅玻璃层。
[0059]本步骤只去除太阳能电池片11下表面及侧面的磷硅玻璃层，上表面的磷硅玻璃层保留，以作为上表面PN结在后续药液腐蚀中的保护层。因此，具体实施中:
[0060]一、应尽量保持第一腐蚀液只与太阳能电池片11下表面110及侧面111接触，避免第一腐蚀液上翻腐蚀上表面112的磷娃玻璃层；
[0061]二、采用氢氟酸溶液作为第一腐蚀液，而不采用现有技术中的硝酸与氢氟酸的混合液。由于太阳能电池片11的上表面112未接触到第一腐蚀液(氢氟酸溶液)，上表面的PSG与PN结不易受到腐蚀影响，而且第一腐蚀液不含硝酸，因此即便受到酸气的腐蚀，也不会腐蚀到PN结。
[0062]所述第一腐蚀液12为氢氟酸溶液，优选地，第一腐蚀液12为体积百分比5%?10%的氢氟酸溶液。
[0063]102、使用碱液对太阳能电池片下表面进行腐蚀，以去除太阳能电池片下表面的PN结，同时实现太阳能电池片下表面的抛光效果；
[0064]本步骤使用碱液去除太阳能电池片下表面的PN结，同时实现太阳能电池片下表面的抛光效果，本步骤同样可采用“链式水上漂设备”，尽量保持碱液只与太阳能电池片下表面及侧面接触，进行腐蚀，避免碱液上翻至上表面；而且即便碱液上翻至上表面，上表面的磷硅玻璃层不与碱液反应，可作为太阳能电池片上表面的PN结的保护层。
[0065]进一步优选地，为加强腐蚀效果，达到抛光下表面的目的，需要对使用的碱液进行加热，同时增加碱液的浓度。优选地，本实施例所述碱液可为体积百分比20%?30%，温度60V?80°C的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
[0066]本步骤中去背结及单面抛光的效果取决于碱液的浓度、腐蚀时碱液的反应温度以及太阳能电池片的下表面与碱液的接触时间，具体实施时，可结合检测手段，根据实验反馈的下表面腐蚀抛光的结果，确定腐蚀液浓度、反应温度和接触时间这些参数的具体取值。在本实施例的一种【具体实施方式】中，所述碱液为体积百分比20%?30%的氢氧化钠溶液，碱液反应温度为60V?80°C，碱液与太阳能电池片的下表面的接触时间为I?10分钟。但应理解:上述取值仅供参考，并不用于限制本发明。
[0067]本步骤利用热碱来同时实现背面去结和抛光双重作用，而且由于碱液使用温度大于结晶析出温度，且不再使用喷淋水刀，不会出现现有技术中存在的常温下结晶析出堵塞喷淋水刀的问题，设备维护变的简单方便。
[0068]103、使用含有氢氟酸的第二腐蚀液对太阳能电池片进行腐蚀，以去除太阳能电池片上表面的磷硅玻璃层。
[0069]应注意，本步骤中选用含有氢氟酸的第二腐蚀液去除太阳能电池片上表面的磷硅玻璃层，为避免破坏上表面上磷硅玻璃层之下的PN结，本领域技术人员根据公知常识均知第二腐蚀液不得包含硝酸等氧化剂。
[0070]可选地，本实施例所述第二腐蚀液为氢氟酸和盐酸的混合液，进一步优选地，所述第二腐蚀液为体积百分比5%?10%的氢氟酸和体积百分比1%?10%的盐酸的混合液。
[0071]本发明提供一种湿法刻蚀工艺，解决了现有的湿法刻蚀工艺中存在的刻蚀黑线和方阻上升问题，在实现磷硅玻璃层与背结去除的同时，还可实现背面抛光的目的，从而提高了太阳能电池的转化效率。
[0072]结合本实施例上述的技术方案，本实施例进一步还提供另一优选的实施方式，如图4所示，所述使用第一腐蚀液对太阳能电池片下表面及侧面进行腐蚀，以去除太阳能电池片下表面及侧面的磷硅玻璃层之前，还包括:
[0073]100、在太阳能电池片上表面形成一层水膜，在后续腐蚀时保护太阳能电池片的上表面，以减弱后续步骤101中第一腐蚀液对太阳能电池片上表面磷硅玻璃层的腐蚀作用，进一步地，在太阳能电池片上表面保留的磷硅玻璃层，又能在后续步骤102中保护上表面的PN结不受碱液腐蚀。
[0074]结合本实施例上述的任一的技术方案，本实施例还提供另一更具体的实施方式，如图5所示，在对所述太阳能电池片进行腐蚀后，所述湿法刻蚀工艺还包括:对腐蚀后的太阳能电池片进行清洗。具体而言，湿法刻蚀工艺的整个过程简述如下:
[0075]201、在太阳能电池片上表面形成一层水膜；
[0076]202、使用第一腐蚀液对太阳能电池片下表面及侧面进行腐蚀，去除太阳能电池片下表面及侧面的磷硅玻璃层；
[0077]203、纯水漂洗；
[0078]204、使用碱液对太阳能电池片下表面进行腐蚀，以去除太阳能电池片下表面的PN结，同时实现太阳能电池片下表面的抛光效果；
[0079]205、纯水漂洗；
[0080]206、使用第二腐蚀液对太阳能电池片进行腐蚀，以去除太阳能电池片上表面的磷硅玻璃层，所述第二腐蚀液为氢氟酸和盐酸的混合液；
[0081]207、纯水漂洗；
[0082]208、风干。
[0083]本发明提供一种湿法刻蚀工艺，可通过湿法刻蚀机实现，可解决现有湿法刻蚀工艺存在的刻蚀黑线和方阻上升问题，在实现磷硅玻璃层及背结去除的同时，还可实现背面抛光的目的，从而提高了太阳能电池的转化效率。
[0084]另一方面，本实施例还提供一种太阳能电池制造方法，包括上面所述的任一湿法刻蚀工艺。
[0085]进一步地，湿法刻蚀工艺之前包括:在太阳能电池片上进行制绒工序，以及在太阳能电池片中制造PN结；
[0086]所述湿法刻蚀工艺之后还包括:以及在太阳能电池片上沉积减反射膜。
[0087]本发明提供一种太阳能电池制造方法，通过本发明所述湿法刻蚀工艺，即可去除磷硅玻璃层与背结，同时还可实现背面抛光的目的，避免了现有湿法刻蚀工艺存在的刻蚀黑线和方阻上升问题，而且还可简化整个太阳能电池制造工艺流程，提高太阳能电池的转化效率。
[0088]实施例二
[0089]对于晶体硅太阳电池而言，扩散后形成的磷硅玻璃层为载流子的重复合区，必须予以去除。现有刻蚀工艺中，背结的去除均是在刻蚀槽中，利用氢氟酸与硝酸来反应腐蚀，但由于硅与酸的反应属于各向同性反应，且反应速率很快。因此，为了缓和反应速率，防止背面腐蚀过于强烈，刻蚀槽中的酸的比例浓度不宜太高，并且要求在低温下进行，以求达到背结既能完全腐蚀，同时又不会对正面PN造成不良影响的效果。由于背面PN结深度很浅(一般在0.3um以内)，因此湿法刻蚀后，硅片背面的腐蚀程度其实很低，基本维持在刻蚀前的表面状态，即制绒后的硅片表面状态。以多晶硅太阳电池为例，刻蚀前，背面反射率在24%?26%左右，经过现有湿法刻蚀后，反射率的变化甚微，一般不会提升1%。但从提升太阳电池的电性能的目的而言，希望刻蚀后的硅片背面具有更高的反射率(>30%)，最好能实现表面抛光的效果。本发明可在现有技术基础上，通过优化设备硬件结构及化学药液的使用，以求通过湿法刻蚀获得良好的去磷硅玻璃层、背结，以及背面抛光的双重功效目的。
[0090]下图为本发明提出的一种新的湿法刻蚀设备，如图6所示，按太阳能电池片经过的先后顺序，该湿法刻蚀设备依次包括:
[0091]第一酸洗槽2#，内置有第一腐蚀液，所述第一酸洗槽2#内设置有用于支撑太阳能电池片的下滚轮21，下滚轮21的设置高度以使太阳能电池片只有下表面及侧面接触第一腐蚀液为准，所述第一腐蚀液为氢氟酸溶液；
[0092]第一漂洗槽3#’内置有纯水；
[0093]碱洗槽4#，内置有碱液，所述碱洗槽4#内也设置有用于支撑太阳能电池片的下滚轮21，下滚轮21的设置高度以使太阳能电池片只有下表面及侧面接触碱液为准；
[0094]第二漂洗槽5#，内置有纯水；
[0095]第二酸洗槽6#，内置有第二腐蚀液，所述第二酸洗槽内设置有用于支撑太阳能电池片的下滚轮21和限制太阳能电池片位置的上滚轮22，所述上滚轮21及下滚轮22的设置高度以使太阳能电池片的上表面能浸入第二腐蚀液为准，所述第二腐蚀液为氢氟酸和盐酸的混合液；
[0096]第三漂洗槽7#，内置有纯水；
[0097]风干槽8#，内置有干洁气源，用于干燥太阳能电池片。
[0098]优选地，上面所述第一腐蚀液为体积百分比5%?10%的氢氟酸溶液；所述碱液为体积百分比20%?30%，温度60°C?80°C的氢氧化钠或氢氧化钾溶液；所述第二腐蚀液为体积百分比5%?10%的氢氟酸和体积百分比1%?10%的盐酸的混合液。
[0099]本发明还提供一种湿法刻蚀设备，可实现本实施例所述的湿法刻蚀工艺，在太阳能电池片制造流程中用于去除实现磷硅玻璃层与背结，同时还可实现背面抛光，解决了现有的湿法刻蚀工艺中存在的刻蚀黑线和方阻上升问题，从而可提高太阳能电池的转化效率。
[0100]进一步，优选地，如图7所示，所述湿法刻蚀设备还包括:
[0101]设置在第一酸洗槽2#之前的水喷淋槽1#，所述水喷淋槽1#上方设置有水喷淋系统，所述水喷淋系统用于在太阳能电池片上表面喷水，利用磷硅玻璃层的亲水性在太阳能电池片上表面覆盖一层水膜。在后续使用第一腐蚀液对太阳能电池片的下表面及侧面进行腐蚀，去除磷硅玻璃层时，上表面覆盖的水膜可对太阳能电池片上表面起到保护作用，减弱第一腐蚀液对太阳能电池片上表面磷硅玻璃层的腐蚀作用，而太阳能电池片上表面保留磷娃玻璃层，又能在后续腐蚀中保护上表面PN结不受喊液腐蚀。
[0102]此外，本实施例中的湿法刻蚀设备可在现有湿法刻蚀设备的基础上进行改进而获得，为了本领域技术人员更好地理解本发明实施例提供的湿法刻蚀设备及湿法刻蚀工艺的技术方案，下面通过具体的实施例对本发明提供的湿法刻蚀设备的使用及湿法刻蚀工艺进行详细说明。
[0103]水喷淋槽1#:对应于图1中的酸洗槽A#，将原槽体中的上滚轮与下喷淋水刀拆除，同时将药液HF酸更换为纯水。该槽的主要目的是在待腐蚀的硅片上表面喷洒一定量的薄层水雾，利用磷硅玻璃的亲水性使硅片上表面覆盖一层水膜。
[0104]酸洗槽2#:对应于图1中的刻蚀槽，将原槽体中的HF和HNO3混酸，改为体积百分比5%?10% HF溶液，主要目的是单面去除下表面的磷硅玻璃层。由于上表面未接触到酸液，上表面的磷硅玻璃层与PN结不会受到腐蚀影响。即便受到酸槽酸气的腐蚀，HF酸几乎不与硅反应，HF酸也不会腐蚀到PN结。
[0105]漂洗槽3#:与图1中的漂洗槽A#相同，该槽体的上滚轮可以拆除掉；
[0106]碱洗槽4#:对应于图1中的中碱洗槽，但是在本发明实施例中，该槽体的功能发生重大变化:由原来的中和酸液及去除多孔硅的功能，变更为去除背面PN结，同时实现抛光功能。较原槽体，本发明实施例内置化学液变为体积百分比20%?30%，温度60?80°C的碱液。这样，在高温及浓碱作用下，下表面的硅(即PN结)会迅速与碱液发生反应，从而达到去除背结的目的，而上表面因为有磷硅玻璃(含有P元素的二氧化硅，即PSG)的存在，不会与碱发生反应，因此，即使下表面反应剧烈，甚至被抛光，上表面的PN结并不会受到破坏。通过调整温度、碱液浓度和带速，可以获得较好的背面抛光作用。
[0107]漂洗槽5#:同图1中的漂洗槽B# ；
[0108]酸洗槽6#:同图1中的酸洗槽C#，同样内置有氢氟酸和盐酸的混合液(第二腐蚀液)，在本发明实施例中，正面的磷硅玻璃层在本槽的氢氟酸作用下被清除，酸洗后，硅片实现脱水。
[0109]漂洗槽7#和风干槽8#与图1中的漂洗槽和风干槽相同。
[0110]本发明提供的湿法刻蚀设备，可在现有湿法刻蚀设备的基础上进行改进而获得，能在去除磷硅玻璃层与背结的同时，实现背面抛光，同时还可避免现有的湿法刻蚀工艺中存在的刻蚀黑线和方阻上升问题，从而可提高太阳能电池的转化效率。
[0111]实施例三
[0112]此外，本发明还提供一种太阳能电池，包括具有P型层和N型层的基底，所述基底的一侧有背电极，所述基底的另一侧有减反射膜，所述减反射膜上有穿过所述减反射膜并与所述基底接触的前电极，所述太阳能电池在制造过程中经历实施例一中所述的任一湿法刻蚀工艺。
[0113]本发明提的太阳能电池，与现有技术相比，在制造过程中去除磷硅玻璃层及背结与背面抛光同时完成，工艺简单，良品率高，获得的太阳能电池背面抛光效果良好的，电池的电性能参数获得提升。
[0114]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种湿法刻蚀工艺，其特征在于，包括: 使用第一腐蚀液对太阳能电池片的下表面及侧面进行腐蚀，以去除所述太阳能电池片下表面及侧面的磷硅玻璃层，所述第一腐蚀液为氢氟酸溶液； 使用碱液对所述太阳能电池片下表面进行腐蚀，以去除所述太阳能电池片下表面的PN结，同时实现所述太阳能电池片下表面的抛光效果； 使用含有氢氟酸的第二腐蚀液对所述太阳能电池片进行腐蚀，以去除所述太阳能电池片上表面的磷硅玻璃层。
2.根据权利要求1所述的湿法刻蚀工艺，其特征在于， 所述第一腐蚀液为体积百分比5%~10%的氢氟酸溶液。
3.根据权利要求1所述的湿法刻蚀工艺，其特征在于， 所述碱液为体积百分比20%~30%，温度60V~80°C的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
4.根据权利要求1所述的湿法刻蚀工艺，其特征在于， 所述第二腐蚀液为体积百分比5%~10%的氢氟酸和体积百分比I %~10%的盐酸的混合液。
5.根据权利要求1所述的湿法刻蚀工艺，其特征在于，所述使用第一腐蚀液对太阳能电池片下表面及侧面进行腐蚀，以去除所述太阳能电池片下表面及侧面的磷硅玻璃层之前，还包括: 在所述太阳能电池片上表面形成一层水膜，在后续腐蚀时保护所述太阳能电池片的上表面。
6.根据权利要求1所述的湿法刻蚀工艺，其特征在于，在对所述太阳能电池片进行腐蚀后，所述湿法刻蚀工艺还包括: 对腐蚀后的太阳能电池片进行清洗。
7.一种太阳能电池制造方法，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的湿法刻蚀工艺。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池制造方法，其特征在于， 所述湿法刻蚀工艺之前包括:在所述太阳能电池片上进行制绒工序，以及在所述太阳能电池片中制造PN结； 所述湿法刻蚀工艺之后还包括:在所述太阳能电池片上表面沉积减反射膜。
9.一种湿法刻蚀设备，其特征在于，按太阳能电池片经过的先后顺序，所述湿法刻蚀设备依次包括: 第一酸洗槽，内置有第一腐蚀液，所述第一酸洗槽内设置有用于支撑太阳能电池片的下滚轮，所述下滚轮的设置高度以使太阳能电池片只有下表面及侧面接触第一腐蚀液为准，所述第一腐蚀液为氢氟酸溶液； 第一漂洗槽，内置有纯水； 碱洗槽，内置有碱液，所述碱洗槽内也设置有用于支撑太阳能电池片的下滚轮，所述下滚轮的设置高度以使所述太阳能电池片只有下表面及侧面接触所述碱液为准； 第二漂洗槽，内置有纯水； 第二酸洗槽，内置有第二腐蚀液，所述第二酸洗槽内设置有用于支撑太阳能电池片的下滚轮和限制所述太阳能电池片位置的上滚轮，所述上滚轮及所述下滚轮的设置高度以使所述太阳能电池片上表面能浸入所述第二腐蚀液为准，所述第二腐蚀液为氢氟酸和盐酸的混合液； 第三漂洗槽，内置有纯水； 风干槽，内置有干洁气源，用于干燥所述太阳能电池片。
10.根据权利要求9所述的湿法刻蚀设备，其特征在于，所述湿法刻蚀设备还包括: 设置在所述第一酸洗槽之前的水喷淋槽，所述水喷淋槽上方设置有水喷淋系统，所述水喷淋系统用于在所述太阳能电池片上表面喷水，利用磷硅玻璃层的亲水性在所述太阳能电池片上表面覆盖一层水膜。
11.根据权利要求9所述的湿法刻蚀设备，其特征在于， 所述第一腐蚀液为体积百分比5%~10%的氢氟酸溶液。
12.根据权利要求9所述的湿法刻蚀设备，其特征在于， 所述碱液为体积百分比20%~30%，温度60V~80°C的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
13.根据权利要求9所述的湿法刻蚀设备，其特征在于， 所述第二腐蚀液 为体积百分比5%~10%的氢氟酸和体积百分比I %~10%的盐酸的混合液。
14.一种太阳能电池，包括具有P型层和N型层的基底，所述基底的一侧有背电极，所述基底的另一侧有减反射膜，所述减反射膜上有穿过所述减反射膜并与所述基底接触的前电极，其特征在于，所述太阳能电池在制造过程中经历过权利要求1-7任一项所述的湿法刻蚀工艺。
【文档编号】H01L31/18GK104051564SQ201310081791
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月14日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】吴鑫 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司