一種多晶矽絨面的製備方法
2023-05-28 21:55:51
專利名稱：一種多晶矽絨面的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能電池製造技術，特別涉及一種多晶矽絨面的製備方法。
背景技術：
目前多晶矽片的製備需要經過以下工序將多晶矽原料片進行雙面酸制絨工序、 清洗工序、單面擴散工序、溼法刻蝕工序、在PECVD設備上鍍氮化矽減反射膜工序、印刷與燒結工序和測試與分檔工序。由於在雙面酸制絨工序中，多晶矽片完全浸在藥液中，這種採用各向同性化學腐蝕技術在矽片表面的損傷層形成的蟲孔狀結構絨面尺寸很小，絨面尺度 < Ium,在未鍍膜和封裝之前很難用肉眼觀察出制絨效果，且絨面不均勻，陷光效應差，導致鍍膜前矽片反射率在20%左右，短路電流Isc偏小，光電轉換效率較低。
發明內容
本發明的目的就是解決現有技術中存在的上述問題，提供一種多晶矽絨面的製備方法，使用該方法製備的多晶矽絨面蟲孔狀結構更加精細，絨面尺寸大，提高了電池片的陷光效果，提高了短路電流ISc。為實現上述目的，本發明的技術解決方案是一種多晶矽絨面的製備方法，其包括以下步驟1、將多晶矽原料片使用有雙沉積腔室的PECVD設備進行單面鍍雙層保護膜；(1)在PECVD設備的第一沉積腔室內充氣體流量比為1. 2-1. 6 1的一氧化二氮 N2O和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為350-450°C，在原料片上沉積一層多孔狀的二氧化矽SW2 層，二氧化矽層的沉積厚度為5nm-10nm ；(2)在PECVD設備的第二沉積腔室內充氣體流量比為3_5 1的氨氣NH3和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為500-600°C，在沉積有二氧化矽層的多晶矽片的一面上再沉積一層多孔狀的氮化矽Si3N4層，氮化矽層的沉積厚度為15-25nm ；2、用瑞納制絨設備對鍍雙層膜的多晶矽片的一面酸洗單面制絨；將多晶矽片鍍雙層膜的一面放置在瑞納制絨設備內的混合酸液內進行單面制絨， 混合酸液是體積比為2 1 1.6的濃度為65%的硝酸HNO3、濃度為40%的氫氟酸HF和去離子水的混合液，溫度保持在5-7°C，制絨2-3分鐘；3、去除多晶矽片上的剩餘的二氧化矽和氮化矽保護膜，將制絨後的多晶矽片浸泡在濃度為10% -20%的氫氟酸HF水溶液中酸洗10-15min，待多餘的二氧化矽SW2薄膜和氮化矽Si3N4薄膜完全脫落後，進行水洗，烘乾。由於多晶矽片上鍍的雙層膜為二氧化矽和氮化矽的多孔結構薄膜，外界酸液是通過二氧化矽和氮化矽薄膜層來腐蝕多晶矽片進行制絨的，所以，在多晶矽片上二氧化矽薄膜和氮化矽薄膜的孔重疊的位置首先接觸酸液腐蝕制絨，在二氧化矽薄膜和氮化矽薄膜的孔沒有重疊的位置先腐蝕沒有孔的薄膜，再腐蝕多晶矽片制絨，在二氧化矽薄膜和氮化矽薄膜沒有孔的位置先腐蝕上面的兩層薄膜，再腐蝕多晶矽片制絨。由於多晶矽片在酸液中
3接觸的時間不同，所以制出的絨面結構與現有制絨方法制出的絨面決然不同，用本發明的方法製得的絨面精細，蟲孔狀結構尺寸大，制絨效果明顯，陷光效應好，增加了受光面積，降低了反射率，提高了短路電流Isc，進而提高了電池片的效率。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本法明做進一步的描述。實施例1，一種多晶矽絨面的製備方法，其包括以下步驟1、將多晶矽原料片使用有雙沉積腔室的PECVD設備進行單面鍍雙層保護膜。(1)在PECVD設備的第一沉積腔室內充氣體流量比為1. 2 1的一氧化二氮N2O 和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為350°C，在原料片上沉積一層多孔狀的二氧化矽SiO2層，二氧化矽層的沉積厚度為5nm。(2)在PECVD設備的第二沉積腔室內充氣體流量比為3 1的氨氣NH3和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為500°C，在沉積有二氧化矽層的多晶矽片的一面上再沉積一層多孔狀的氮化矽Si3N4層，氮化矽層的沉積厚度為15nm。2、用瑞納制絨設備對鍍雙層膜的多晶矽片的一面酸洗單面制絨。將多晶矽片鍍雙層膜的一面放置在瑞納制絨設備內的混合酸液內進行單面制絨， 混合酸液是體積比為2 1 1.6的濃度為65%的硝酸HNO3、濃度為40%的氫氟酸HF和去離子水的混合液，溫度保持在5°C，制絨2分鐘。3、去除多晶矽片上的剩餘的二氧化矽和氮化矽保護膜，將制絨後的多晶矽片浸泡在濃度為10%的氫氟酸HF水溶液中酸洗15min，待多餘的二氧化矽SW2薄膜和氮化矽 Si3N4薄膜完全脫落後，進行水洗，烘乾。實施例2，一種多晶矽絨面的製備方法，其包括以下步驟1、將多晶矽原料片使用有雙沉積腔室的PECVD設備進行單面鍍雙層保護膜。(1)在PECVD設備的第一沉積腔室內充氣體流量比為1. 6 1的一氧化二氮N2O 和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為400°C，在原料片上沉積一層多孔狀的二氧化矽SiO2層，二氧化矽層的沉積厚度為9nm。(2)在PECVD設備的第二沉積腔室內充氣體流量比為3. 5 1的氨氣NH3和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為550°C，在沉積有二氧化矽層的多晶矽片的一面上再沉積一層多孔狀的氮化矽Si3N4層，氮化矽層的沉積厚度為20nm。2、用瑞納制絨設備對鍍雙層膜的多晶矽片的一面酸洗單面制絨。將多晶矽片鍍雙層膜的一面放置在瑞納制絨設備內的混合酸液內進行單面制絨， 混合酸液是體積比為2 1 1.6的濃度為65%的硝酸HNO3、濃度為40%的氫氟酸HF和去離子水的混合液，溫度保持在7°C，制絨3分鐘。3、去除多晶矽片上剩餘的二氧化矽和氮化矽保護膜，將制絨後的多晶矽片浸泡在濃度為20%的氫氟酸HF水溶液中酸洗lOmin，待多餘的二氧化矽SW2薄膜和氮化矽Si3N4 薄膜完全脫落後，進行水洗，烘乾。實施例3，一種多晶矽絨面的製備方法，其包括以下步驟1、將多晶矽原料片使用有雙沉積腔室的PECVD設備進行單面鍍雙層保護膜。(1)在PECVD設備的第一沉積腔室內充氣體流量比為1. 4 1的一氧化二氮N2O和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為450°C，在原料片上沉積一層多孔狀的二氧化矽SiO2層，二氧化矽層的沉積厚度為10nm。(2)在PECVD設備的第二沉積腔室內充氣體流量比為5 1的氨氣NH3和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為600°C，在沉積有二氧化矽層的多晶矽片的一面上再沉積一層多孔狀的氮化矽Si3N4層，氮化矽層的沉積厚度為25nm。2、用瑞納制絨設備對鍍雙層膜的多晶矽片的一面酸洗單面制絨。將多晶矽片鍍雙層膜的一面放置在瑞納制絨設備內的混合酸液內進行單面制絨， 混合酸液是體積比為2 1 1.6的濃度為65%的硝酸HNO3、濃度為40%的氫氟酸HF和去離子水的混合液，溫度保持在6°C，制絨2. 5分鐘。3、去除多晶矽片上剩餘的二氧化矽和氮化矽保護膜，將制絨後的多晶矽片浸泡在濃度為15%的氫氟酸HF水溶液中酸洗12min，待多餘的二氧化矽SW2薄膜和氮化矽Si3N4 薄膜完全脫落後，進行水洗，烘乾。實施例4，一種多晶矽絨面的製備方法，其包括以下步驟1、將多晶矽原料片使用有雙沉積腔室的PECVD設備進行單面鍍雙層保護膜。(1)在PECVD設備的第一沉積腔室內充氣體流量比為1. 3 1的一氧化二氮N2O 和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為420°C，在原料片上沉積一層多孔狀的二氧化矽SiO2層，二氧化矽層的沉積厚度為7nm。(2)在PECVD設備的第二沉積腔室內充氣體流量比為4 1的氨氣NH3和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為580°C，在沉積有二氧化矽層的多晶矽片的一面上再沉積一層多孔狀的氮化矽Si3N4層，氮化矽層的沉積厚度為22nm。2、用瑞納制絨設備對鍍雙層膜的多晶矽片的一面酸洗單面制絨。將多晶矽片鍍雙層膜的一面放置在瑞納制絨設備內的混合酸液內進行單面制絨， 混合酸液是體積比為2 1 1.6的濃度為65%的硝酸HNO3、濃度為40%的氫氟酸HF和去離子水的混合液，溫度保持在5. 5°C，制絨2. 8分鐘。3、去除多晶矽片上剩餘的二氧化矽和氮化矽保護膜，將制絨後的多晶矽片浸泡在濃度為18%的氫氟酸HF水溶液中酸洗Hmin，待多餘的二氧化矽SiO2薄膜和氮化矽Si3N4 薄膜完全脫落後，進行水洗，烘乾。實施例5，一種多晶矽絨面的製備方法，其包括以下步驟1、將多晶矽原料片使用有雙沉積腔室的PECVD設備進行單面鍍雙層保護膜。(1)在PECVD設備的第一沉積腔室內充氣體流量比為1. 5 1的一氧化二氮N2O 和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為380°C，在原料片上沉積一層多孔狀的二氧化矽SiO2層，二氧化矽層的沉積厚度為8nm。(2)在PECVD設備的第二沉積腔室內充氣體流量比為4. 5 1的氨氣NH3和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為530°C，在沉積有二氧化矽層的多晶矽片的一面上再沉積一層多孔狀的氮化矽Si3N4層，氮化矽層的沉積厚度為18nm。2、用瑞納制絨設備對鍍雙層膜的多晶矽片的一面酸洗單面制絨。將多晶矽片鍍雙層膜的一面放置在瑞納制絨設備內的混合酸液內進行單面制絨， 混合酸液是體積比為2 1 1.6的濃度為65%的硝酸HNO3、濃度為40%的氫氟酸HF和去離子水的混合液，溫度保持在6. 5°C，制絨2. 3分鐘。
3、去除多晶矽片上剩餘的二氧化矽和氮化矽保護膜，將制絨後的多晶矽片浸泡在濃度為13%的氫氟酸HF水溶液中酸洗13min，待多餘的二氧化矽SiO2薄膜和氮化矽Si3N4 薄膜完全脫落後，進行水洗，烘乾。
權利要求
1. 一種多晶矽絨面的製備方法，其特徵在於其包括以下步驟[1]、將多晶矽原料片使用有雙沉積腔室的PECVD設備進行單面鍍雙層保護膜；(1)在PECVD設備的第一沉積腔室內充氣體流量比為1.2-1.6 1的一氧化二氮N2O 和矽烷氣體SiH4，沉積溫度為350-450°C，在原料片上沉積一層多孔狀的二氧化矽SW2層， 二氧化矽層的沉積厚度為5nm-10nm ；(2)在PECVD設備的第二沉積腔室內充氣體流量比為3-5 1的氨氣NH3和矽烷氣體 SiH4，沉積溫度為500-600°C，在沉積有二氧化矽層的多晶矽片的一面上再沉積一層多孔狀的氮化矽Si3N4層，氮化矽層的沉積厚度為15-25nm ；[2]、用瑞納制絨設備對鍍雙層膜的多晶矽片的一面酸洗單面制絨；將多晶矽片鍍雙層膜的一面放置在瑞納制絨設備內的混合酸液內進行單面制絨，混合酸液是體積比為2 1 1.6的濃度為65%的硝酸HNO3、濃度為40%的氫氟酸HF和去離子水的混合液，溫度保持在5-7°C，制絨2-3分鐘；[3]、去除多晶矽片上的剩餘的二氧化矽和氮化矽保護膜，將制絨後的多晶矽片浸泡在濃度為10% -20%的氫氟酸HF水溶液中酸洗10-15min，待多餘的二氧化矽SW2薄膜和氮化矽Si3N4薄膜完全脫落後，進行水洗，烘乾。
全文摘要
本發明公開了一種多晶矽絨面的製備方法，其包括步驟1、將多晶矽原料片使用有雙沉積腔室的PECVD設備進行單面鍍5nm-10nm厚的二氧化矽SiO2層和15-25nm厚的氮化矽層雙層保護膜；2、用瑞納制絨設備對鍍雙層膜的多晶矽片的一面酸洗單面制絨；混合酸液是體積比為2∶1∶1.6的65％的硝酸HNO3、40％的氫氟酸HF和去離子水的混合液，溫度保持在5-7℃，制絨2-3分鐘；3、在濃度為10％-20％的氫氟酸HF水溶液中酸洗10-15min，待多餘的二氧化矽SiO2薄膜和氮化矽Si3N4薄膜完全脫落後，進行水洗，烘乾。使用本發明製備的多晶矽絨面蟲孔狀結構更加精細，絨面尺寸大，制絨後可以明顯看出制絨效果，提高了電池片的陷光效果，提高了短路電流Isc，進而提高了電池片的光電轉化效率。
文檔編號C30B33/10GK102181940SQ20111008731
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月8日 優先權日2011年4月8日
發明者劉爽, 張豔芳, 金浩 申請人:光為綠色新能源有限公司