一种太阳能电池硅片背面及边缘扩散层的刻蚀方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能电池硅片背面抛光及边缘刻蚀方法，包括以下步骤：A、腐蚀掩膜保护层；B、腐蚀扩散层及抛光；C、清洗。本发明与现有技术相比的优点是：本发明采用掩膜保护扩散面，浸入式腐蚀，保证了良好的边缘刻蚀效果。保护层利用扩散自然形成的磷硅玻璃(或硼硅玻璃)，无需额外增加掩膜制备工艺，不增加任何成本。同步实现背面化学抛光效果，使太阳电池片效率得到可观提升，背面抛光工艺结合背面钝化技术，前景广阔。对设备机械精度容忍度很高，节约了设备制造成本，同时工艺稳定，容易控制。本发明适用性广，N型P型太阳电池均适用。
【专利说明】一种太阳能电池硅片背面及边缘扩散层的刻蚀方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池片制作工艺领域，尤其涉及一种太阳能电池硅片背面抛光及边缘刻蚀方法。
【背景技术】
[0002]当今主流湿法刻蚀方法的现状和缺点:
[0003]1、利用溶液表面张力，使硅片漂浮在腐蚀液面进行背面和边缘的腐蚀，然后再用HF去除PSG。该方法的缺点是:由于PSG是亲水性的，硅片漂浮的时候，上表面亲水的PSG很容易将溶液吸附到上表面，造成过刻，电池有效工作面积减小，造成产品性能的下降。所以该放法对设备的机械精度要求很高，并且对使用过程中排风的稳定性等要求也比较高。
[0004]2、先去PSG，再使硅片漂浮在腐蚀液面进行刻蚀。去除PSG后的硅片上表面是疏水的，即使机械加工精度不是很高，，溶液也不易漫延到上表面去，能获得较窄的边缘刻蚀效果。该方法的缺点是:由于PSG先被去掉，硅片在进行后续KOH多孔硅去除工艺的时候，由于正面缺乏PSG的缓冲保护，碱液对PN结会轻微腐蚀，造成方块电阻不可控飘升的情况，给整个工艺的稳定性带来很大影响。
[0005]3、利用传动滚轮将腐蚀溶液带到硅片背面进行刻蚀，硅片与液面不直接接触，解决了溶液由于表面张力容易蔓延破坏正面的问题。该方法的缺点是:滚轮带液量有限，容易造成腐蚀不充分。另外由于带液滚轮的单一方向转动，会造成硅片前后两端腐蚀程度不同，导致刻蚀不均。
[0006]4、掩膜法刻蚀:在硅片扩散面做耐腐蚀的掩膜保护层，浸入腐蚀液完成刻蚀工艺后，清洗掉掩膜。由于掩膜的保护，正面不存在被破坏的问题。该方法的缺点是:硅片表面形成保护膜或保护胶本身即是成本很高的工序，而且掩膜保护层的有效去除往往也是很困难的。
【发明内容】
[0007]本发明是为了解决上述不足，提供了一种太阳能电池硅片背面抛光及边缘刻蚀方法。
[0008]本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现:一种太阳能电池硅片背面抛光及边缘刻蚀方法，包括以下步骤:
[0009]A、腐蚀掩膜保护层:在硅片正面，利用扩散自然形成的磷硅玻璃或硼硅玻璃作为硅片正面的掩膜保护层；将扩散完毕的硅片的背面和侧面的磷硅玻璃或硼硅玻璃腐蚀掉，然后用去离子水冲洗；
[0010]B、腐蚀扩散层及抛光:将硅片放入选择性抛光腐蚀液中，将硅片没有掩膜保护层的背面、侧面的扩散层腐蚀掉，同步实现硅片背面的化学抛光，然后用去离子水冲洗；
[0011]C、清洗:采用HF清洗硅片，并去除剩余的磷硅玻璃或硼硅玻璃层。
[0012]本发明与现有技术相比的优点是:本发明采用掩膜保护扩散面，浸入式腐蚀，保证了良好的边缘刻蚀效果。保护层利用扩散自然形成的磷硅玻璃(或硼硅玻璃)，无需额外增加掩膜制备工艺，不增加任何成本。同步实现背面化学抛光效果，使太阳电池片效率得到可观提升，背面抛光工艺结合背面钝化技术，前景广阔。对设备机械精度容忍度很高，节约了设备制造成本，同时工艺稳定，容易控制。本发明适用性广，N型P型太阳电池均适用。
【具体实施方式】
[0013]下面对本发明进一步详述:
[0014]本实施例以P156多晶娃片为测试样本。
[0015]扩散后的P156硅片，先利用HF去除侧面和背面的磷硅玻璃(或硼硅玻璃)，再置入选择性抛光腐蚀液中，去除侧面和背面的PN结，最后用HF溶液清洗，达到去除剩余磷硅玻璃(或硼硅玻璃)及硅片清洗的目的。
[0016]测试样本为P156多晶硅片，电阻率0.5-3，与不同效率基础的传统工艺相比，经本发明所述工艺方法制作的太阳电池片，最终效率提高显著。
[0017]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种太阳能电池硅片背面抛光及边缘刻蚀方法，其特征在于:包括以下步骤: A、腐蚀掩膜保护层:在硅片正面，利用扩散自然形成的磷硅玻璃或硼硅玻璃作为硅片正面的掩膜保护层；将扩散完毕的硅片的背面和侧面的磷硅玻璃或硼硅玻璃腐蚀掉，然后用去离子水冲洗； B、腐蚀扩散层及抛光:将娃片放入选择性抛光腐蚀液中，将娃片没有掩膜保护层的背面、侧面的扩散层腐蚀掉，同步实现硅片背面的化学抛光，然后用去离子水冲洗； C、清洗:采用HF清洗硅片，并去除剩余的磷硅玻璃或硼硅玻璃层。
【文档编号】H01L31/18GK104078527SQ201310096924
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月25日 优先权日:2013年3月25日
【发明者】蒋新, 郑晔 申请人:苏州晶洲装备科技有限公司