一种n型双面电池的湿法刻蚀方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于太阳电池技术领域，尤其是涉及一种N型双面电池的湿法刻蚀方法。
【背景技术】
[0002] N型娃片是指娃片中渗入磯。由于N型娃片具有较长的少数载流子寿命，因此做 成太阳电池可W获得更高的光电转换效率，近些年N型太阳电池越来越受到关注。另外，N 型电池对金属污染的容忍度更强，具有更好的忍耐性能，稳定性强，且N型娃片中渗入的是 磯，没有测-氧对，不存在光致衰减效应，由于N型晶体娃的送些优点，使得N型娃片非常适 合制作高效的太阳电池。N型双面电池制作通常的工艺流程为；N型娃片经过表面织构化处 理后；经过高温测扩散后在娃片正面形成PN结；刻蚀去除娃片边缘和背面PN结；背面磯扩 散制作N+层；双面沉积减反膜；双面印刷后烧结，最后制得N型双面太阳电池。从上述双面 电池工艺过程中可W看出，刻蚀是至关重要的步骤，因为N型双面电池的正面有测扩散，而 背面是磯扩散，不做好边缘PN结绝缘，将导致电池的边缘漏电，严重影响电池的电性能表 现。目前双面电池的刻蚀方法有等离子刻蚀和激光刻蚀等方法，但上述两种方法都存在一 定的弊端，等离子刻蚀的缺点是存在边缘PN结去除不彻底和机台刻蚀效果不稳定的问题； 而激光刻蚀由于设备特点，刻蚀过程会一定程度导致电池的受光面积减少，从而降低双面 电池的光电转换效率。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种增加娃片背面 的抛光效果，增加背面的纯化作用，提升电池转换效率的N型双面电池的湿法刻蚀方法。
[0004] 本发明的目的可W通过W下技术方案来实现：
[0005] -种N型双面电池的湿法刻蚀方法，采用W下步骤：
[0006] (I)N型娃片经表面织构化，测扩散制备PN结后，经混酸刻蚀边缘及背面，然后进 行第一次纯水洗、碱洗、第二次纯水洗、混酸洗，第H次纯水洗，风干；
[0007] (2)在娃片正面覆盖水膜，然后经过混酸处理，再经过第四次纯水洗、碱洗、第五次 纯水洗、混酸洗、第六次纯水洗、风干后，完成对N型双面电池的刻蚀。
[000引步骤（1)中刻蚀N型娃片的混酸为HF、HN03和H2SO4按体积比为1 : 2 : 1~ 1 : 10 : 5构成的混合溶液，其中HF的浓度为49wt%，H2S04的浓度为99wt%，HN03的浓 度为70wt %，碱洗采用浓度为0. 5~15wt %的强碱性溶液，包括氨氧化钢或氨氧化钟溶液， 混酸洗采用的混酸溶液为HF和肥1按体积比为0. 1~10构成的混合溶液，其中HF的浓度 为49wt %，肥1的浓度为37wt %。
[0009] 步骤（2)中采用纯水在娃片正面覆盖水膜，该水膜完全覆盖娃片的正面，处理娃 片的混酸为HF和HN03按体积比为0. 1~10构成的混合溶液，其中HF的浓度为49wt%， HNO3的浓度为70wt%，碱洗采用浓度为0. 5~15wt%的强碱性溶液，包括氨氧化钢、氨氧化 钟或碳酸钢溶液，混酸洗采用的混酸溶液为肥1和HF按体积比为0. 1~10构成的混合溶 液，其中HF的浓度为49wt%，肥I的浓度为37wt%。
[0010] 在实施时，步骤（1)及步骤（2)可W单独实施或重复实施，对N型双面电池进行湿 法刻蚀，另外，步骤（1)及步骤（2)在一起实施时还可W更换先后顺序。
[0011] 与现有技术相比，本发明是在保证电池效率不降低的前提下，解决N型双面电池 边缘漏电的问题，通过两次同时运用HN03的氧化作用及HF的腐蚀作用来实现本发明的目 的。且步骤（2)中的混酸腐蚀液可W进一步改善背面抛光纯化的作用，进而提升N型双面 电池的光电转化效率。本发明中两个步骤可W独立作为N型双面电池的湿法刻蚀的方案进 行实施，更可W结合在一起进行实施，W获得更好的湿法刻蚀效果。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[001引 实施例1
[0014] N型娃片经表面织构化，测扩散制备正面PN结后，经过HF、HN03和H2SO4的混合水 溶液，刻蚀去除边缘及背面PN结，然后经过第一次纯水洗，洗去娃片表面残留的酸液；再经 过KOH水溶液清洗，KOH浓度为0. 1~15wt %及第二次纯水洗，再混酸（2)洗，混酸（2)中 HF和肥1的体积比为3,最后经过纯水洗和风干，完成N型双面电池的湿法刻蚀过程。
[0015]
[0016] 从表中的反向漏电数据可W看出，本发明的反向漏电明显小于对比例。
[0017] 实施例2
[0018] N型娃片经表面织构化，测扩散制备正面PN结后，在娃片表面覆盖一层纯水水膜， 然后经过混酸（3)水溶液，HF和HN03的体积比为0. 1~10混刻蚀去除边缘及背面PN结， 然后经过第一次纯水洗，洗去娃片表面残留的酸液；再经过KOH水溶液清洗，KOH浓度为 0. 1~15wt%及第二次纯水洗，再混酸（4)洗，混酸（4)中HF和肥1的体积比为5,最后经 过纯水洗和风干，完成N型双面电池的湿法刻蚀过程。
[0019]
[0020] 从表中的反向漏电数据可W看出，本发明的反向漏电明显小于对比例。
[00川 实施例3
[0022] -种N型双面电池的湿法刻蚀方法，采用W下步骤：
[0023] (I)N型娃片经表面织构化，测扩散制备PN结后，经过混酸刻蚀边缘及背面，然后 进行第一次纯水洗、碱洗、第二次纯水洗、混酸洗，第H次纯水洗，风干，其中，利用浓度为 49wt %的HF、浓度为70wt %的HN03和浓度为99wt %的H2SO4按体积比为1 : 2 : 1构成混 酸溶液刻蚀N型娃片，碱洗采用浓度为0. 5wt %的氨氧化钢溶液，混酸洗采用浓度为49wt % 的HF和浓度为37wt%的肥1按体积比为0. 1构成的混酸溶液进行处理；
[0024] (2)在娃片正面覆盖水膜，然后经过混酸处理，再经过第四次纯水洗、碱洗、第五次 纯水洗、混酸洗、第六次纯水洗、风干后，完成对N型双面电池的刻蚀，其中，采用纯水在娃 片正面覆盖水膜，该水膜完全覆盖娃片的正面，处理娃片的混酸为浓度为49wt%的HF和浓 度为70wt%的HN03按体积比为0. 1构成的混酸溶液，碱洗采用浓度为0. 5wt%的氨氧化钟 强碱性溶液，混酸洗采用的混酸溶液为浓度为37wt %的肥1和浓度为49wt %的HF按体积 比为0. 1构成的混酸溶液。
[0025] 在实施时，步骤（1)及步骤似可W单独实施或重复实施，对N型双面电池进行湿 法刻蚀。
[0026] 实施例4
[0027] 一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，采用W下步骤：
[0028] (I)N型娃片经表面织构化，测扩散制备PN结后，经过混酸刻蚀边缘及背面，然后 进行第一次纯水洗、碱洗、第二次纯水洗、混酸洗，第H次纯水洗，风干，其中，利用浓度为 49wt %的HF、浓度为70wt %的HN03和浓度为99wt %的H2SO4按体积比为1 : 7 : 2构成混 酸溶液刻蚀N型娃片，碱洗采用浓度为0. 5wt%的氨氧化钢溶液，混酸洗采用浓度为49wt% 的HF和浓度为37wt%的肥1按体积比为10构成的混酸溶液进行处理；
[0029] (2)在娃片正面覆盖水膜，然后经过混酸处理，再经过第四次纯水洗、碱洗、第五次 纯水洗、混酸洗、第六次纯水洗、风干后，完成对N型双面电池的刻蚀，其中，采用纯水在娃 片正面覆盖水膜，该水膜完全覆盖娃片的正面，处理娃片的混酸为浓度为49wt %的HF和浓 度为70wt %的HN03按体积比为10构成的混酸溶液，碱洗采用浓度为0. 5wt %的氨氧化钟 强碱性溶液，混酸洗采用的混酸溶液为浓度为37wt %的肥1和浓度为49wt %的HF按体积 比为0. 5构成的混酸溶液。
[0030] 在实施时，步骤（1)及步骤（2)可W单独实施或重复实施，对N型双面电池进行湿 法刻蚀，步骤（1)及步骤（2)在一起实施时还可W更换先后顺序。
【主权项】
1. 一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，其特征在于，该方法采用以下步骤： (1) N型硅片经表面织构化，硼扩散制备PN结后，经过混酸刻蚀边缘及背面，然后进行 第一次纯水洗、碱洗、第二次纯水洗、混酸洗，第三次纯水洗，风干； (2) 在硅片正面覆盖水膜，然后经过混酸处理，再经过第四次纯水洗、碱洗、第五次纯水 洗、混酸洗、第六次纯水洗、风干后，完成对N型双面电池的刻蚀。2. 根据权利要求1所述的一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，其特征在于，步骤（1)中 刻蚀N型硅片的混酸为册、圆03和氏50 4按体积比为1 : 2 : 1~1 : 10 : 5构成的混合 溶液，其中HF的浓度为49wt%，H2S04的浓度为99wt%，ΗΝ0 3的浓度为70wt%。3. 根据权利要求1所述的一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，其特征在于，步骤（1)中 的碱洗采用浓度为〇. 5~15wt%的强碱性溶液，包括氢氧化钠或氢氧化钾溶液。4. 根据权利要求1所述的一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，其特征在于，步骤（1)中 的混酸洗采用的混酸溶液为HF和HC1按体积比为0. 1~10构成的混合溶液，其中HF的浓 度为49wt %，HC1的浓度为37wt %。5. 根据权利要求1所述的一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，其特征在于，步骤（2)中 采用纯水在硅片正面覆盖水膜，该水膜完全覆盖硅片的正面。6. 根据权利要求1所述的一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，其特征在于，步骤（2) 中处理硅片的混酸为HF和ΗΝ03按体积比为0. 1~10构成的混合溶液，其中HF的浓度为 49wt %，ΗΝ03 的浓度为 70wt %。7. 根据权利要求1所述的一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，其特征在于，步骤（2)中 的碱洗采用浓度为〇. 5~15wt%的强碱性溶液，包括氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠溶液。8. 根据权利要求1所述的一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，其特征在于，步骤（2)中 的混酸洗采用的混酸溶液为HC1和HF按体积比为0. 1~10构成的混合溶液，其中HF的浓 度为49wt %，HC1的浓度为37wt %。9. 根据权利要求1-8中任一项所述的一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，其特征在于， 步骤（1)及步骤（2)可以单独实施或重复实施，对N型双面电池进行湿法刻蚀。10. 根据权利要求9所述的一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，其特征在于，步骤（1) 及步骤（2)在一起实施时还可以更换先后顺序。
【专利摘要】本发明涉及一种N型双面电池的湿法刻蚀方法，(1)N型硅片经表面织构化，硼扩散制备PN结后，经过混酸刻蚀边缘及背面，然后进行第一次纯水洗、碱洗、第二次纯水洗、混酸洗，第三次纯水洗，风干；(2)在硅片正面覆盖水膜，然后经过混酸处理，再经过第四次纯水洗、碱洗、第五次纯水洗、混酸洗、第六次纯水洗、风干后，完成对N型双面电池的刻蚀。与现有技术相比，本发明可以完全解决N型双面电池边缘PN结去除不彻底的问题，且可以明显改善背面抛光钝化的效果，进而提升N型双面电池的光电转化效率。
【IPC分类】H01L31/18, C30B33/10
【公开号】CN105576074
【申请号】CN201410525546
【发明人】郑飞, 张忠卫, 石磊, 阮忠立, 赵晨, 赵钰雪
【申请人】上海神舟新能源发展有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月8日
【公告号】WO2016054917A1