一種太陽電池的制絨工藝的製作方法
2023-07-13 20:22:16 2
專利名稱：一種太陽電池的制絨工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及太陽電池技術領域，尤其是一種可減少刻蝕工藝損傷層的太陽電池的制絨工藝。
背景技術：
反應性離子蝕刻(Reactive Ion Etching簡稱RIE)是結合物理性的離子轟擊與化學反應的蝕刻。此種方式兼具非等向性與高蝕刻選擇比等雙重優點，蝕刻的進行主要靠化學反應來達成，以獲得高選擇比。加入離子轟擊的作用有二 一是將被蝕刻材質表面的原子鍵結破壞，以加速反應速率。二是將再沉積於被蝕刻表面的產物或聚合物(Polymer)打掉，以使被蝕刻表面能再與蝕刻氣體接觸。而非等向性蝕刻的達成，則是靠再沉積的產物或聚合物，沉積在蝕刻圖形上，在表面的沉積物可為離子打掉，故蝕刻可繼續進行，而在側壁上的沉積物，因未受離子轟擊而保留下來，阻隔了蝕刻表面與反應氣體的接觸，使得側壁不 受蝕刻，而獲得非等向性蝕刻。通過調整氣體流量及射頻功率可獲得非常低的反射率，因而可應用於多晶太陽能電池的制絨工藝上。而現有的RIE制絨工藝一般RF功率較高(>20Kff),在高功率條件下等離子體轟擊矽片表面，造成損傷層，此損傷層會導致電池開路電壓(Voc)降低，對組件功率影響很大。此損傷層目前是使用化學藥液清洗去除，但經化學藥液清洗後表面反射率急劇升高(一般>16%)，電池短路電流增益不明顯，無法體現RIE低反射率的優勢。目前常用的RIE工藝一般只有一步工藝步驟，通過CL2, SF6, O2的刻蝕反應及等離子體的轟擊製備出小於Ium的絨面結構。在量產中為保證產能，均使用高的RF功率(>25KW)以提升刻蝕速率，但高的RF功率將造成高的損傷層，導致開路電壓損失。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術中之不足，提供一種太陽電池的制絨工藝，通過優化反應性離子蝕刻及後續的清洗工藝，在保持開路電壓的基礎上，降低反射率，提聞短路電流。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種太陽電池的制絨工藝，採用反應性離子刻蝕，具有如下步驟a、選用射頻功率為25 30Kw，向反應腔中通入CL2、SF6和O2氣體，對矽片表面進行等離子體轟擊，工藝時間為60 80s ;b、選用射頻功率為12 18Kw，向反應腔中通入CL2和SF6氣體，對矽片表面進行等離子體轟擊，工藝時間為20 30s ;c、使用HF、HNO3和CH3COOH的混合液，對經過步驟b刻蝕後的矽片進行清洗，使清洗後矽片的反射率小於14%。優選地，步驟a中所選用的射頻功率為27Kw，步驟b中所選用的射頻功率為15Kw。本發明的有益效果是本發明在原先的RIE工藝基礎上，增加了一步低射頻功率的刻蝕，對矽片表面進行等離子體轟擊，並且在此過程中只通入CL2和SF6氣體，由於不存在O2氣體，CL2和SF6在低功率射頻條件下將起到有效刻蝕損傷層的作用，從而可在保證開路電壓的如提下，提聞短路電流，獲得更聞的組件效率。
具體實施例方式一種太陽電池的制絨工藝，具有如下步驟a、選用射頻功率為27Kw，向反應腔中通入C12、SF6和O2氣體，氣體比例為Cl2 =SF6 O2=I 2 :2，對矽片表面進行等離子體轟擊，工藝時間為70s ；b、選用射頻功率為15Kw，向反應腔中通入CL2和SF6氣體，氣體比例為Cl2 =SF6=I 2，對矽片表面進行等離子體轟擊，工藝時間為25s ；C、使用 HF、HNO3 和 CH3COOH 的混合液，混合液配比為HF =HNO3 =CH3COOH=I :13 :8，
對經過步驟b刻蝕後的矽片進行清洗，使清洗後矽片的反射率小於14%。步驟a和步驟b中的工藝時間及氣體流量可根據反射率及均勻性調整，控制RIE 後反射率小於8%。經過步驟a後，矽片表面的絨面上還有很多的副產物，而經過步驟b後，絨面上的副產物被除去，獲得較圓滑的絨面結構，再經過清洗，進一步去除損傷層而獲得理想的絨面結構。上述步驟中，由於增加的一道步驟b工藝，採用了低功率對矽片表面進行等離子體轟擊，並且在此過程中，只通入CL2和SF6氣體，由於不存在O2氣體，CL2和SF6在低功率射頻條件下將起到有效刻蝕損傷層的作用，再經過步驟c採用化學藥液清洗，使得矽片獲得了較低的反射率，從而在保證開路電壓不降低的前提下，獲得更高的電流，提高組件工作效率。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並加以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種太陽電池的制絨工藝，採用反應性離子刻蝕，其特徵是具有如下步驟a、選用射頻功率為25 30Kw，向反應腔中通入CL2AFf^P O2氣體，對矽片表面進行等離子體轟擊，工藝時間為60 80s ;b、選用射頻功率為12 18Kw，向反應腔中通入CL2和SF6氣體，對矽片表面進行等離子體轟擊，工藝時間為20 30s ;c、使用HF、HNO3和CH3COOH的混合液，對經過步驟b刻蝕後的矽片進行清洗，使清洗後矽片的反射率小於14%。
2.根據權利要求I所述的太陽電池的制絨工藝，其特徵是所述步驟a中的射頻功率為27Kw，步驟b中射頻功率為15Kw。
全文摘要
本發明公開了一種太陽電池的制絨工藝，採用反應性離子刻蝕，具有如下步驟a、選用射頻功率為25～30Kw，向反應腔中通入CL2、SF6和O2氣體，對矽片表面進行等離子體轟擊，工藝時間為60～80s；b、選用射頻功率為12～18Kw，向反應腔中通入CL2和SF6氣體，對矽片表面進行等離子體轟擊，工藝時間為20～30s；c、使用HF、HNO3和CH3COOH的混合液，對經過步驟b刻蝕後的矽片進行清洗。本發明在原先的RIE工藝基礎上，增加了一步低射頻功率的刻蝕，對矽片表面進行等離子體轟擊，並在此過程中只通入CL2和SF6氣體，由於不存在O2氣體，CL2和SF6在低功率射頻條件下將起到有效刻蝕損傷層的作用，保證開路電壓的前提下，提高短路電流，獲得更高的組件效率。
文檔編號B08B3/08GK102751380SQ20121020618
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月20日 優先權日2012年6月20日
發明者鍾明 申請人:常州天合光能有限公司