一种应用于晶硅太阳能电池的光刻系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于晶硅太阳能电池的光刻系统，包括：用于对硅片的正面进行预处理的预处理装置；用于对硅片的正面涂布光刻胶的涂布设备；用于对硅片进行软烘焙处理的软烘焙设备；用于对硅片进行对准和曝光的曝光机；用于对硅片进行后烘焙处理的后烘焙设备；用于在硅片的表面喷洒显影液的喷洒设备；用于对硅片进行硬烘焙处理的硬烘焙设备；用于对硅片表面进行刻蚀的刻蚀设备；用于去除硅片表面的光刻胶的清除设备。本实用新型专利技术可以在硅片表面形成完整一致性的抗反射绒面，延长太阳光在电池表面的传播路径，增加电池对太阳光的吸收率，提高电池转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种应用于晶硅太阳能电池的光刻系统。
技术介绍
太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结（P-N Junction)上，形成新的空穴-电子对（V_Epair)，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。由于是利用各种势皇的光生伏特效应将太阳光能转换成电能的固体半导体器件，故又称太阳能电池或光伏电池，是太阳能电池阵电源系统的重要组件。太阳能电池主要有晶硅（Si)电池，三五族半导体电池（GaAs, Cds/Cu2S, Cds/CdTe, Cds/InP, CdTe/Cu2Te)，无机电池，有机电池等，其中晶硅太阳能电池居市场主流主导地位。晶硅太阳能电池的基本材料为纯度达99. 9999%、电阻率在ΙΟΩ-cm以上的P型单晶硅，包括正面绒面、正面p-η结、正面减反射膜、正背面电极等部分。在组件封装为正面受光照面加透光盖片（如高透玻璃及EVA)保护，防止电池受外层空间范爱伦带内高能电子和质子的辐射损伤。传统太阳能电池在硅片表面上，通常都是采用湿法制绒技术，由于使用湿法制绒表面织构化技术，对于绒面结构控制较差，因此无法得到较完整一致性的绒面结构。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种应用于晶硅太阳能电池的光刻系统，可在硅片表面形成完整一致性的抗反射绒面。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种应用于晶硅太阳能电池的光刻系统，包括：用于对硅片的正面进行预处理的预处理装置；与所述预处理装置相连接，用于对硅片的正面涂布光刻胶的涂布设备；与所述涂布设备相连接，用于对硅片进行软烘焙处理的软烘焙设备；与所述软烘焙设备相连接，用于对硅片进行对准和曝光的曝光机；与所述曝光机相连接，用于对硅片进行后烘焙处理的后烘焙设备；与所述后烘焙设备相连接，用于在硅片的表面喷洒显影液的喷洒设备；与所述喷洒设备相连接，用于对硅片进行硬烘焙处理的硬烘焙设备；与所述硬烘焙设备相连接，用于对硅片表面进行刻蚀的刻蚀设备；与所述刻蚀设备相连接，用于去除硅片表面的光刻胶的清除设备。作为上述方案的改进，所述预处理装置包括：用于对硅片表面进行高压氮气喷扫的喷洒机；与喷洒机相连接，用于对硅片进行HF浸泡的HF溶液池；与HF溶液池相连接，用于用去离子水清洗硅片的第一清洗机；与第一清洗机相连接，用于对硅片进行HCL浸泡的HCL溶液池；与HCL溶液池相连接，用于用去离子水清洗硅片的第二清洗机；与第二清洗机相连接，用于对硅片进行烘干处理的烘干机。作为上述方案的改进，所述涂布设备为旋转涂布机，工作转速为1000-5000rpm。作为上述方案的改进，所述曝光机的功率为500-600W，曝光时间为6_10秒。作为上述方案的改进，所述曝光机包括光罩，所述光罩的宽度和高度之比为O. 3_0· 8 :2_ 5_3· 5。作为上述方案的改进，所述光罩沿着水平方向的截面为圆形，直径为O. 3-0. 8 μπι。作为上述方案的改进，所述软烘焙设备为第一红外烘箱，烘焙温度为50-100°C ;所述后烘焙设备为加热平板，烘焙温度为100-110°C ;所述硬烘焙设备为第二红外烘箱，烘焙温度为80-150°C。作为上述方案的改进，所述第二红外烘箱包括红外线灯，所述红外线灯距离硅片的距离为5-6公分，照射时间为8-10分钟。作为上述方案的改进，所述喷洒设备为喷雾式喷洒机或旋转式喷洒机，所述旋转式喷洒机的工作转速为300-500rpm。作为上述方案的改进，所述刻蚀设备通入的刻蚀气体为CF4气体，气体流量为40_60sccmo实施本技术，具有如下有益效果：本技术提供一种应用于晶硅太阳能电池的光刻系统，包括预处理装置、用于涂布光刻胶的涂布设备、软烘焙设备、用于对硅片进行对准和曝光的曝光机、后烘焙设备、用于在硅片的表面喷洒显影液的喷洒设备、硬烘焙设备、刻蚀设备和清除设备。光刻蚀工艺是一种多步骤的图形转移过程，首先是在掩膜版上形成所需要的图形，之后通过光刻系统将所需图形转移到硅片表面。本技术首先通过涂布设备和软烘焙设备，使图形被转移到光刻胶层，光刻胶经过曝光机曝光后，自身性质和结构发生变化(由原来的可溶性物质变为非可溶性物质，或者相反），再通过喷洒设备喷洒的显影液把可溶解的部份去除，最终得到与设计图形完全一致的图案。因此，本技术具有以下优点：(I)在硅片表面形成完整一致性的抗反射绒面，延长太阳光在电池表面的传播路径，增加电池对太阳光的吸收率，减少反射，增加PN结面积，提高短路电流（Isc)，使得短路电流密度提升、串联电阻大幅降低，最终提高电池转换效率（Eff)+0.55%(绝对值）；（2)可去除硅片表面的机械损伤层；（3)适合工业化大规模生产。进一步，预处理装置包括喷洒机、HF溶液池、第一清洗机、HCL溶液池、第二清洗机和烘干机。其通过HF溶液池可以消除硅片表面的有机污染，通过HCL溶液池可以消除硅片表面的金属杂质。【附图说明】图I是本技术光刻系统的结构示意图；图2是图I所示的预处理装置的结构示意图；图3是图I所示的曝光机的光罩的结构示意图；图4是图3的A部的局部放大示意图；图5是图3所示光罩的俯视图；图6是图3所示光罩的主视图；图7是图3所示光罩的左视图；图8是本技术光刻系统制得的晶硅太阳能电池的结构示意图。【具体实施方式】为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。参见图1，本技术提供了一种应用于晶硅太阳能电池的光刻系统100，包括：用于对硅片的正面进行预处理的预处理装置I ;与所述预处理装置I相连接，用于对硅片的正面涂布光刻胶的涂布设备2 ;与所述涂布设备2相连接，用于对硅片进行软烘焙处理的软烘焙设备3 ;与所述软烘焙设备3相连接，用于对硅片进行对准和曝光的曝光机4 ;与所述曝光机4相连接，用于对硅片进行后烘焙处理的后烘焙设备5 ;与所述后烘焙设备5相连接，用于在硅片的表面喷洒显影液的喷洒设备6 ;与所述喷洒设备6相连接，用于对硅片进行硬烘焙处理的硬烘焙设备7 ;与所述硬烘焙设备7相连接，用于对硅片表面进行刻蚀的刻蚀设备8 ;与所述刻蚀设备8相连接，用于去除硅片表面的光刻胶的清除设备9。参见图2，所述预处理装置I包括：用于对硅片表面进行高压氮气喷扫的喷洒机11 ;与喷洒机11相连接，用于对硅片进行HF浸泡的HF溶液池12 ;与HF溶液池12相连接，用于用去离子水清洗硅片的第一清洗机13 ；与第一清洗机13相连接，用于对硅片进行HCL浸泡的HCL溶液池14 ；与HCL溶液池14相连接，用于用去离子水清洗硅片的第二当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于晶硅太阳能电池的光刻系统，其特征在于，包括：用于对硅片的正面进行预处理的预处理装置；与所述预处理装置相连接，用于对硅片的正面涂布光刻胶的涂布设备；与所述涂布设备相连接，用于对硅片进行软烘焙处理的软烘焙设备；与所述软烘焙设备相连接，用于对硅片进行对准和曝光的曝光机；与所述曝光机相连接，用于对硅片进行后烘焙处理的后烘焙设备；与所述后烘焙设备相连接，用于在硅片的表面喷洒显影液的喷洒设备；与所述喷洒设备相连接，用于对硅片进行硬烘焙处理的硬烘焙设备；与所述硬烘焙设备相连接，用于对硅片表面进行刻蚀的刻蚀设备；与所述刻蚀设备相连接，用于去除硅片表面的光刻胶的清除设备。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦崇德，方结彬，石强，黄玉平，何达能，
申请(专利权)人：广东爱康太阳能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44