专利名称：一种硅太阳能电池扩散死层的去除方法
技术领域：
本发明涉及一种硅太阳能电池扩散死层的去除方法，属于太阳电池领域。
背景技术：
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在所有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池有着优异的电学性能和机械性能，因此，硅太阳能电池在光伏领域占据着重要的地位。目前，常规的硅太阳能电池的生产工艺包括制绒，扩散，绝缘，镀膜，丝印烧结。其中，扩散是太阳电池发电的关键步骤，因此扩散结的特性好坏影响了电池的效率；当横向薄层电阻低于100欧姆时，太阳电池表面会不可避免地存在一个区域，在该区域中由于光被吸收所产生的载流子会因为寿命太短而在扩散到PN结之前就被复合，从而对电池效率没有贡献，该特殊区域被称为扩散死层。由于扩散死层里的复合速率非常高，其中所产生的光生载流子对短路电流和复合电流均没有贡献。目前，去除扩散死层的方法主要有2种，一是把扩散后的硅片过碱或HF/HN03的混合液腐蚀掉一层；二是在扩散时进行工艺的调整减少硅片表面的死层。然而，上述第一种方法的腐蚀均勻性很难控制，即不易控制刻蚀厚度，而采用第二种方法会导致扩散曲线会有比较大变化，造成方阻的难以控制。因此，开发一种容易控制刻蚀厚度的硅太阳能电池扩散死层的去除方法具有积极的现实意义。
发明内容
本发明目的是提供一种硅太阳能电池扩散死层的去除方法，以去除太阳电池表面的死层。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种硅太阳能电池扩散死层的去除方法，包括如下步骤(1)将扩散后的硅片进行去除磷硅玻璃；( 在上述硅片表面进行氧化处理，形成二氧化硅层；C3)去除上述二氧化硅层。上文中，为了去除扩散死层，需要把扩散死层氧化成二氧化硅，然后去除二氧化硅，因此，二氧化硅的厚度应当根据扩散死层的厚度来确定。一般而言，二氧化硅层的厚度为1(T50 nm。磷硅玻璃的去除采用氢氟酸溶液浸泡实现，当从氢氟酸中提起的硅片表面不沾附水珠时，表明磷硅玻璃被去除干净。上述技术方案中，所述步骤O)中，采用阳极氧化法在硅片表面进行氧化处理。上述技术方案中，所述阳极氧化法为以硅片为阳极，以石墨为阴极，将两电极浸入电解液中，加电压进行阳极氧化。所述阴极也可以是石墨，钼，钌等金属；所述电解液选自草酸、硝酸、硼砂溶液中的一种或几种，其浓度优选0. 2^1 mol/L ；所述电压为3(T60V，氧化时间为广5分钟，反应温度为室温。
或者，所述步骤O)中，采用化学氧化法在硅片表面进行氧化处理。上述技术方案中，所述化学氧化法所用的氧化剂选自硝酸、硫酸、双氧水中的一种或几种。反应温度为室温或8(Γ100度，反应时间为5 30分钟。上述技术方案中，所述步骤(3)中，采用氢氟酸浸泡去除所述二氧化硅层。氢氟酸的体积浓度优选5 10%，反应温度为室温。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点
1.本发明采用氧化法在扩散去磷硅玻璃后的硅片表面形成二氧化硅层，由于氧化消耗掉表面的硅形成了氧化硅层，最后再去除氧化硅层，从而达到刻蚀掉一层硅表面的目的，去除了扩散死层，减少了表面高浓度扩散层的复合，提高了短波响应；试验证明采用本发明的方法，太阳电池的短路电流可以提升1%，电池的光电效率可以提高ο. Γο. m。2.本发明的去除方法简单，易于实现，且成本较低，适于工业化应用。3.本发明根据每形成Inm的氧化硅就消耗掉0. 44nm的硅的比例，通过控制氧化硅的形成厚度，能准确控制刻蚀硅厚度。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步描述 实施例一
以制备现有的常规电池为例，步骤如下
(1)P型硅片去损伤层、制绒，
(2)正面扩散磷制备发射结；
(3)将扩散后的硅片放入5%的HF中浸泡5分钟，去除表面的磷硅玻璃；
(4)将清洗后的硅片作为阳极放入阳极氧化装置里进行阳极氧化，室温，通电压50V， 阳极氧化时间lmin，生成的二氧化硅厚度为20 nm ；
(5)把硅片浸泡入HF酸中，去除上述二氧化硅；根据每形成Inm的氧化硅就消耗掉 0. 44nm的硅的比例，该表面的硅去除厚度为8. 8nm ；
(6)去除周边结，清洗；
(7)减反射膜沉积；
(8)正背面电极印刷；
(9)烧结形成接触；即可得到硅太阳能电池。上文中，除了所述步骤C3广( 外之外，其他步骤均为硅太阳电池的常规制造方法。对比例一
以制备现有的常规电池为例，步骤如下
(1)P型硅片去损伤层、制绒，
(2)正面扩散磷制备发射结；
(3)去除周边结；
(4)硅片清洗
(5)减反射膜沉积；
(6)正背面电极印刷；(7)烧结形成接触；即可得到常规的硅太阳能电池。
测定上述两个电池的电性能，实施例一的电池相比于对比例一的电池，其短路电流提高50毫安，光电效率可以提高0. Γ0.洲；由此可见，采用本发明的方法可以去除硅太阳能电池扩散死层，得到的发射结具有更好地短波响应，取得了较好的效果。
权利要求
1.一种硅太阳能电池扩散死层的去除方法，其特征在于，包括如下步骤(1)将扩散后的硅片进行去除磷硅玻璃；(2)在上述硅片表面进行氧化处理，形成二氧化硅层；(3) 去除上述二氧化硅层。
2.根据权利要求1所述的硅太阳能电池扩散死层的去除方法，其特征在于所述步骤 (2)中，采用阳极氧化法在硅片表面进行氧化处理。
3.根据权利要求2所述的硅太阳能电池扩散死层的去除方法，其特征在于，所述阳极氧化法为以硅片为阳极，以石墨为阴极，将两电极浸入电解液中，加电压进行阳极氧化。
4.根据权利要求3所述的硅太阳能电池扩散死层的去除方法，其特征在于所述电解液选自草酸、硝酸、硼砂溶液中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的硅太阳能电池扩散死层的去除方法，其特征在于所述步骤(2)中，采用化学氧化法在硅片表面进行氧化处理。
6.根据权利要求5所述的硅太阳能电池扩散死层的去除方法，其特征在于所述化学氧化法所用的氧化剂选自硝酸、硫酸、双氧水中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的硅太阳能电池扩散死层的去除方法，其特征在于所述步骤(3)中，采用氢氟酸浸泡去除所述二氧化硅层。
全文摘要
本发明公开了一种硅太阳能电池扩散死层的去除方法，包括如下步骤(1)将扩散后的硅片进行去除磷硅玻璃；(2)在上述硅片表面进行氧化处理，形成二氧化硅层；(3)去除上述二氧化硅层。本发明采用氧化法在扩散后的硅片表面形成二氧化硅层，由于氧化消耗掉一部分硅形成了氧化硅层，最后再去除氧化硅层，从而达到刻蚀掉一层硅表面的目的，去除了扩散死层，减少了表面高浓度扩散层的复合，提高了短波响应；试验证明采用本发明的方法，太阳电池的短路电流可以提升1%，电池的光电效率可以提高0.1~0.2%。
文档编号H01L31/18GK102244149SQ20111020287
公开日2011年11月16日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者王栩生, 王登志, 章灵军 申请人:苏州阿特斯阳光电力科技有限公司, 阿特斯(中国)投资有限公司