太阳能电池硅片的抛光方法
【专利摘要】本发明涉及一种太阳能电池硅片的抛光方法，首先将磷扩散后的硅片背面的PSG去除，然后将硅片浸入四甲基氢氧化铵抛光液中对硅片背面进行抛光。本发明的有益效果是：通过单面抛光降低了抛光后硅片的重量损失，而且在不影响扩散后硅片方阻和正面PN结的情况下简化了抛光工艺过程，抛光使硅片背面更平整，反射率在50%～60%之间，结合背面钝化工艺可使电池片效率整体提升0.15%～0.25%。
【专利说明】太阳能电池硅片的抛光方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种太阳能电池硅片的抛光方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中,对娃片进行碱抛光的方法是:米用碱抛光液对裸娃片进行双面抛光，该抛光方法的缺点在于抛光后娃片重量损失较多，在后续生产中破片和不良损失较多。为了实现单面抛光，保证硅片的制绒面在抛光时不受到影响，需要先在制绒面上生长氮化硅或二氧化硅保护层，然后将硅片放到碱液槽中进行抛光，而且此工艺一般在扩散前执行，如果在扩散后进行抛光，在去除氮化硅或二氧化硅保护层的过程中容易影响到硅片扩散方阻和扩散产生的PN结。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种太阳能电池硅片的抛光方法，简化单面抛光工艺过程，实现在硅片扩散后进行抛光，而不影响硅片扩散方阻和扩散产生的PN结。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种太阳能电池硅片的抛光方法，首先将磷扩散后的硅片背面的PSG去除，保留硅片正面的PSG，然后将硅片浸入四甲基氢氧化铵抛光液中对硅片背面进行抛光；但当硅片在特定的磷扩散工艺中，仅在硅片正面生成了 PSG，而硅片背面没有PSG生成时，可省略去除背面PSG的步骤。
[0005]进一步限定，去除磷扩散后的硅片背面的PSG，保留硅片正面的PSG的方法是:将硅片正面朝上放置在刻蚀槽内的带液滚轮上，硅片的正面载水保护正面的PSG，带液滚轮携带HF溶液刻蚀掉硅片背面的PSG，刻蚀完成后的硅片进行清洗。
[0006]进一步限定，采用的四甲基氢氧化铵抛光液的体积百分浓度为3%?7%，抛光温度为 80°C?90°C。
[0007]本发明的有益效果是:通过单面抛光降低了抛光后硅片的重量损失，而且在不影响扩散后硅片方阻和正面PN结的情况下简化了抛光工艺过程，抛光使硅片背面更平整，反射率在50%?60%之间，结合背面钝化工艺可使电池片效率整体提升0.15%?0.25%。
【具体实施方式】
[0008]一种太阳能电池硅片的抛光方法，首先将硅片正面朝上放置在刻蚀槽内的带液滚轮上，硅片的正面载水保护正面的PSG，带液滚轮携带HF溶液刻蚀掉硅片背面的PSG，刻蚀完成后的硅片进行清洗，然后将硅片浸入四甲基氢氧化铵抛光液中，硅片背面的裸漏的硅与四甲基氢氧化铵抛光液反应，使硅片背面更平整达到镜面的效果，实现对硅片背面的抛光。硅片正面和背面的PSG是在磷扩散工艺中形成的，但当硅片在特定的磷扩散工艺中，仅在硅片正面生成了 PSG，而硅片背面没有PSG生成时，可省略去除背面PSG的步骤。
[0009]HF溶液通过去离子水稀释，浓度可根据工艺条件和工艺要求进行调整，一般采用体积百分浓度2%?10%的HF溶液。[0010]四甲基氢氧化铵抛光液通过去离子水进行稀释，抛光液的浓度，以及采用四甲基氢氧化铵抛光液进行抛光的抛光时间，抛光温度可跟据具体的抛光工艺要求进行调整，一般采用体积百分浓度3%?7%的四甲基氢氧化铵抛光液，抛光的反应时间一般为3min?7min，抛光温度一般为80°C?90°C。
[0011]工艺原理是:
[0012]通过POCl3对硅片进行扩散时，P0C13在高温下分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5),其反应式如下:5P0C13 >6QQ°C >3PC1S + P2O5
[0013]生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅(SiO2)和磷原子(PSG)，其反应式如下:2P205+5Si = 5Si02+4P I
[0014]在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为:P0Cl3+02 — 2P205+6Cl2 f POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一层PSG(磷-硅玻璃)，然后磷原子再向硅中进行扩散。
[0015]四钾基氢氧化铵对硅在一定的温度下有很强的腐蚀速度，但对PSG的刻蚀速度远远小于硅，通过控制刻蚀时间和反应温度，在PSG还没有完全被刻蚀掉的情况下达到另一面的刻蚀效果。反应方式:Si+2(CH3)4N0H+H20= ( (CH3)4N) 2Si03+2H2。
【权利要求】
1.一种太阳能电池硅片的抛光方法，其特征是:首先将磷扩散后的硅片背面的PSG去除，保留硅片正面的PSG，然后将硅片浸入四甲基氢氧化铵抛光液中对硅片背面进行抛光；当硅片背面在磷扩散工艺中没有PSG生成时，省略去除背面的PSG的步骤。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的抛光方法，其特征是:所述的去除磷扩散后的硅片背面的PSG，保留硅片正面的PSG的方法是:将硅片正面朝上放置在刻蚀槽内的带液滚轮上，硅片的正面载水保护正面的PSG，带液滚轮携带HF溶液刻蚀掉硅片背面的PSG，刻蚀完成后的硅片进行清洗。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的抛光方法，其特征是:所述的采用的四甲基氢氧化铵抛光液的体积百分浓度为3%?7%，抛光温度为80°C?90°C。
【文档编号】H01L31/18GK103779442SQ201410008271
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】杨延德, 胡军 申请人:常州天合光能有限公司