专利名称：晶体硅太阳能电池用洗磷溶液及其制造、使用方法
技术领域：
本发明涉及一种化学溶液及其制造、使用方法，更具体地说，涉及一种用于除去晶体硅太阳能电池的硅片表面磷硅玻璃的洗磷溶液及其该溶液的制造、使用方法。
背景技术：
晶体硅太阳能电池片在制作过程中，在经过扩散工艺时，POCL3与A反应生成P2O5 淀积在硅片表面。P2O5与Si反应又生成SiA和磷原子，这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃。这层物质会影响太阳光的入射，而且也会降低硅片表面和电极的接触性能，同时该层物质有一定的吸杂作用，磷原子形成表面的杂质源，吸附内部的 Fe、Cu等离子，将导致电池质量下降。在目前晶体硅太阳能电池的生产工艺中，通常是采用浓度较低的氢氟酸(HF)去除磷硅玻璃，氢氟酸与二氧化硅反应生成易挥发的四氟化硅气体，若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸，从而达到去磷硅玻璃的目的。但是通过高倍电镜可以观察到该方法并不能完全去除硅片表面的磷硅玻璃，在硅片表面仍发现有磷硅玻璃杂质残留，而该残留物的存在仍然会影响电池的电性能。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的技术问题，提供一种晶体硅太阳能电池用洗磷溶液，有效处理扩散后硅片表面的磷硅玻璃，使得硅片表面更为清洁，明显提高太阳能电池的电性能。本发明还提供一种上述晶体硅太阳能电池用洗磷溶液的制造方法，该方法操作十分方便、易于控制。本发明又提供一种上述晶体硅太阳能电池用洗磷溶液的使用方法，该方法使用起来非常简单，易于大规模生产和应用。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下；一种晶体硅太阳能电池用洗磷溶液，主要由氢氟酸(HF)和去离子水组成，所述氢氟酸(HF)中添加表面活性剂，且该三种组分重量配比是氢氟酸(HF)7% -15%，表面活性剂 5-100ppm,去离子水 85% -95% 所述三种组分重量配比分别是氢氟酸(HF) 7% -10%，表面活性剂5_20ppm，去离子水 90% -95%。所述表面活性剂是螯合剂。所述螯合剂是羟基亚乙基二磷酸(HEDP)。上述晶体硅太阳能电池用洗磷溶液的制造方法，先将去离子水加入容器中，缓慢加入氢氟酸(HF)和表面活性剂，搅拌5-lOmin，使其完全溶解。将去离子水加入容器中后，先缓慢加入氢氟酸(HF)，再加入表面活性剂，搅拌 5-lOmin，使其完全溶解。
3
上述晶体硅太阳能电池用洗磷溶液的使用方法，将扩散后表面有一层磷硅玻璃的硅片浸入所述的洗磷溶液中，温度为常温，时间为1-3分钟，然后用盐酸清洗后再用去离子水清洗。本发明技术方案的突出实质特点和显著的进步主要体现在本发明运用独特的配方科学配制洗磷溶液，添加螯合剂，能使得硅片表面的杂质金属形成可溶的螯合物，经去离子水冲洗而离开硅片表面，提高硅片表面的清洁度，且该洗磷溶液的制作和使用方法非常简单方便，易于控制，无多余挥发物质，添加剂的添加量小， 成本低，可用于光伏晶体硅太阳能电池制造工艺中，扩散后硅片表面的处理，应用前景极为看好。
具体实施例方式本发明所公开的晶体硅太阳能电池用洗磷溶液，由氢氟酸(HF)、表面活性剂和去离子水组成，其重量配比是氢氟酸7% -15%，表面活性剂5-100ppm，去离子水 85 % —95 %。优选方式是氢氟酸7 % —10 %，表面活性剂5-20ppm，去离子水90 % —95 %， 表面活性剂为螯合剂，具体是羟基亚乙基二磷酸(HEDP)。该洗磷溶液的制造过程是先将去离子水加入槽体中，缓慢加入氢氟酸、表面活性剂，一般先加氢氟酸，后加表面活性剂，搅拌5-lOmin，使其完全溶解。该洗磷溶液用于去除扩散后硅片表面的PSG杂质时，其使用方法是将硅片浸入洗磷溶液中，温度为常温，时间为1 3分钟，然后用盐酸清洗后用去离子水进行清洗。实施例将64L去离子水加入到清洗槽中，缓慢加入6. 4L氢氟酸，再加入IOppm羟基亚乙基二磷酸(HEDP)，搅拌5min，使其完全溶解。取P型(100)晶面直拉单晶硅片，经过碱溶液制绒，进行扩散、刻蚀后，将硅片放入上述制得的洗磷溶液中，在室温下反应2min，后用盐酸清洗再经去离子水进行冲洗，烘干，完成表面处理。之后进行PECVD镀氮化硅膜，印刷、烧结后形成电池片，测试电性能。比较例将64L去离子水加入到清洗槽中，缓慢加入6.4L氢氟酸，搅拌5min。取 P型(100)晶面直拉单晶硅片，经过碱溶液制绒，进行扩散、刻蚀后，将硅片放入上述制得的洗磷溶液中，在室温下反应ailin，后用盐酸清洗再经去离子水进行冲洗，烘干，完成表面处理。之后进行PECVD镀氮化硅膜，印刷、烧结后形成电池片，测试电性能。经不同洗磷工艺后电池片的电性能如下
权利要求
1.一种晶体硅太阳能电池用洗磷溶液，主要由氢氟酸以及去离子水组成，其特征在于， 所述氢氟酸中添加表面活性剂，且该三种组分重量配比是氢氟酸7% -15%，表面活性剂 5-100ppm,去离子水 85 % -95 %。
2.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池用洗磷溶液，其特征在于所述三种组分重量配比分别是氢氟酸7^-10%,表面活性剂5-20ppm，去离子水90 % -95 %。
3.根据权利要求1或2所述的晶体硅太阳能电池用洗磷溶液，其特征在于所述表面活性剂是螯合剂。
4.根据权利要求3所述的晶体硅太阳能电池用洗磷溶液，其特征在于所述螯合剂是羟基亚乙基二磷酸。
5.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池用洗磷溶液的制造方法，其特征在于先将去离子水加入容器中，缓慢加入氢氟酸和表面活性剂，搅拌5-lOmin，使其完全溶解。
6.根据权利要求5所述的晶体硅太阳能电池用洗磷溶液的制造方法，其特征在于将去离子水加入容器中后，先缓慢加入氢氟酸，再加入表面活性剂，搅拌5-lOmin，使其完全溶解。
7.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池用洗磷溶液的使用方法，其特征在于将扩散后表面有一层磷硅玻璃的硅片浸入所述的洗磷溶液中，温度为常温，时间为1-3分钟， 然后用盐酸清洗后再用去离子水清洗。
全文摘要
本发明涉及一种晶体硅太阳能电池用洗磷溶液，主要由氢氟酸(HF)以及去离子水组成，所述氢氟酸(HF)中添加表面活性剂，且该三种组分重量配比是氢氟酸(HF)7％-15％，表面活性剂5-100ppm，去离子水85％-95％；上述洗磷溶液的制造方法是先将去离子水加入容器中，缓慢加入氢氟酸(HF)和表面活性剂，搅拌5-10min，使其完全溶解；上述洗磷溶液的使用方法是将表面残留有杂质的硅片浸入所述的洗磷溶液中，温度为常温，时间为1-3分钟，然后用盐酸清洗后再用去离子水清洗。本发明所公开的洗磷溶液，能有效处理扩散后硅片表面的磷硅玻璃(PSG)及杂质，使得硅片表面更为清洁，明显提高太阳能电池的电性能。
文档编号H01L31/18GK102383137SQ20101027293
公开日2012年3月21日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者严琼林 申请人:上海交大泰阳绿色能源有限公司