一种硅抛光面的清洗方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池技术领域，具体公开一种硅抛光面的清洗方法。所述清洗方法包括以下步骤：依次采用混合酸液和纯水分别对硅片进行清洗，得一级处理片，其中，所述混合酸液为包括磷酸、氟硼酸和硝酸的水溶液；依次采用碱性混合液和纯水分别对所述一级处理片进行清洗，得二级处理片，其中，所述碱性混合液为包括强碱和乙醇的水溶液；依次采用氧化液和纯水分别对所述二级处理片进行清洗，烘干，得抛光硅片，其中所述氧化液为包括氢氟酸和双氧水的水溶液。本发明专利技术提供的清洗方法能有效去除抛光工序残留的微小颗粒，降低表面粗糙度，改善表面形态；还能去除表面残留的有机物及金属离子，有利于后续钝化工艺，能够提升光电转换效率。能够提升光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种硅抛光面的清洗方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种硅抛光面的清洗方法。

技术介绍

[0002]在太阳能电池生产工艺中，无论P型电池或N型电池通常会采用背面抛光的处理方式，以降低背表面的复合面积，提升背面反射率，进而提高电池性能。背面抛光为单面抛光，即背面抛光、正面保持绒面。单面抛光的工艺步骤具体为：一面通过掩膜进行保护，另一面采用高浓度抛光液在高温下进行单面刻蚀，实现无掩膜一侧的抛光腐蚀效果。抛光刻蚀过程中，随着反应的进行，因抛光液浓度偏离、副产物增加以及前道工序的均匀度等因素，会导致抛光后硅片表面局部上存在细微的颗粒或微小突起等形状，影响整体的平整度，增大比表面积，影响后续的钝化效果，不利于电池效率及良率的进一步提升。
[0003]目前，通常以已有的表面缺陷为起始反应点，利用相对均匀的表面缺陷实现各项同性的腐蚀效果，但是对抛光面而言，表面粗糙度反而会有所增加，抛光面的平整度还是不能满足使用要求。因此，亟需研究一种硅片抛光后的清洗方法，对有效去除抛光工序留下的微小颗粒、改善表面形态以及去除表面有机物的残留具有重要意义。

技术实现思路

[0004]针对现有抛光后的硅片抛光面存在粗糙度高、平整度低等问题，本专利技术提供一种硅抛光面的清洗方法，能有效去除抛光工序残留的微小颗粒，降低表面粗糙度，改善表面形态；还能去除表面残留的有机物及金属离子，有利于后续钝化工艺，能够提升光电转换效率。
[0005]为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下的技术方案：一种硅抛光面的清洗方法，所述清洗方法包括以下步骤步骤一、依次采用混合酸液和纯水分别对硅片进行清洗，得一级处理片，其中，所述混合酸液为包括磷酸、氟硼酸和硝酸的水溶液；步骤二、依次采用碱性混合液和纯水分别对所述一级处理片进行清洗，得二级处理片，其中，所述碱性混合液为包括强碱和乙醇的水溶液；步骤三、依次采用氧化液、纯水分别对所述二级处理片进行清洗，烘干，得抛光硅片，其中所述氧化液为包括氢氟酸和双氧水的水溶液。
[0006]相对于现有技术，本申请提供的硅抛光面的清洗方法，具有以下优势：本申请首先通过包括氟硼酸、硝酸、磷酸的混合酸液进行清洗，利用硝酸对硅表面进行氧化，同时对可能残留的金属及有机物进行氧化；利用氟硼酸及磷酸对表面氧化物进行慢速刻蚀，利用温度调节氟硼酸的活性及整体的反应速率，实现对表面平整度的修整，降低表面粗糙度；再通过强碱和乙醇对表面可能残留的反应副产物进行去除，确保表面清洁；最后通过氢氟酸对金属离子进行去除，再通过双氧水使表面覆盖一层薄氧化硅层，保护硅片表面，保证清洗后的抛光硅片在转入后续工序的过程中不受环境污染。
[0007]本申请提供的清洗方法主要用于硅片经过抛光后的清洗，能有效去除抛光工序残留的微小颗粒，降低表面粗糙度，改善表面形态；还能去除表面残留的有机物及金属离子，有利于后续钝化工艺，显著提升光电转换效率。
[0008]可选的，所述混合酸液包括如下体积百分比的各组分：磷酸水溶液：50%~60%，氟硼酸水溶液：5%~10%，硝酸水溶液：2%~5%，余量为水。
[0009]可选的，所述磷酸水溶液的浓度为80wt%~90wt%。
[0010]进一步可选的，所述磷酸水溶液的浓度为85wt%。
[0011]可选的，所述氟硼酸水溶液的浓度为45wt%~52wt%。
[0012]进一步可选的，所述氟硼酸水溶液的浓度为49wt%。
[0013]可选的，所述硝酸水溶液的浓度为60wt%~68wt%。
[0014]进一步可选的，所述硝酸水溶液的浓度为63wt%。
[0015]通过优选的混合酸液中各组分的配比，保证在清洗过程中能有效将硅片抛光面的微小颗粒去除，提升表面平整度，有利于后续钝化。
[0016]可选的，所述碱性混合液包括如下体积百分比的各组分：强碱水溶液：1%~5%，乙醇水溶液：5%~10%，余量为水。
[0017]可选的，所述强碱水溶液的浓度为45wt%~55wt%。
[0018]进一步可选的，所述强碱水溶液的浓度为50wt%。
[0019]可选的，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0020]可选的，所述乙醇水溶液的浓度为90wt%~95wt%。
[0021]进一步可选的，所述乙醇水溶液的浓度为95wt%。
[0022]通过优选的碱性混合液中各组分的配比，能有效将混合酸液清洗过程中可能残留的副产物以及有机物去除，确保表面清洁。
[0023]可选的，所述氧化液包括如下体积百分比的各组分：氢氟酸水溶液：3%~10%，双氧水水溶液：2%~10%，余量为水。
[0024]可选的，所述氢氟酸水溶液的浓度为40wt%~50wt%。
[0025]进一步可选的，所述氢氟酸水溶液的浓度为49%。
[0026]可选的，所述双氧水水溶液的浓度为28wt%~30wt%。
[0027]进一步可选的，所述双氧水水溶液的浓度为30wt%。
[0028]通过优选的氧化液中各组分的配比，能够有效去除硅片表面残留的有机物及金属离子，并在硅片表面形成极薄的氧化硅薄膜，能够有效防止烘干或空气中的微颗粒对表面的污染。
[0029]可选的，步骤一中，所述混合酸液清洗的条件为：温度为10℃~50℃，时间为1min~10min。
[0030]可选的，步骤二中，所述碱性混合液的清洗时间为1min~5min。
[0031]可选的，步骤三中，所述氧化液的清洗时间为2min~6min。
[0032]通过优选的清洗条件，能有效提高抛光面的平整度，改善表面形态，并能有效去除表面残留的有机物、副产物以及金属离子，有利于后续钝化工艺，进而提高电池的光电转化效率。
[0033]可选的，步骤一、步骤二和步骤三中，所述纯水的清洗条件为：温度为20℃~50℃，
时间为2min~8min。
[0034]通过优选的纯水的清洗条件，保证硅片表面没有混合酸液、碱性混合液以及氧化液的残留。
[0035]可选的，所述烘干的条件为：温度为60℃~100℃，时间为5min~20min。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0037]实施例1本专利技术实施例提供一种N型太阳能电池的制备工艺，包括以下步骤：S1、对电阻率为1Ω
·
cm的N型单晶硅片进行制绒，反射率10%；S2、对制绒后的N型硅片，进行硼扩散掺杂，方块电阻为120Ω；S3、对硼扩散后的N型硅片进行单面刻蚀及单面抛光，背反射率为36%；对抛光后硅片，采用如下清洗方法进行清洗：采用混合酸液对硅片于40℃条件下清洗5min，其中上述混合酸液包括如下体积百分比的各组分：浓度为85wt%的磷酸水溶液：50%，浓度为49wt%的氟硼酸水溶液：7%，浓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅抛光面的清洗方法，其特征在于：所述清洗方法包括以下步骤：步骤一、依次采用混合酸液和纯水分别对硅片进行清洗，得一级处理片，其中，所述混合酸液为包括磷酸、氟硼酸和硝酸的水溶液，所述混合酸液包括如下体积百分比的各组分：磷酸水溶液：50%~60%，氟硼酸水溶液：5%~10%，硝酸水溶液：2%~5%，余量为水；所述磷酸水溶液的浓度为80wt%~90wt%；所述氟硼酸水溶液的浓度为45wt%~52wt%；所述硝酸水溶液的浓度为60wt%~68wt%；步骤二、依次采用碱性混合液和纯水分别对所述一级处理片进行清洗，得二级处理片，其中，所述碱性混合液为包括强碱和乙醇的水溶液；步骤三、依次采用氧化液和纯水分别对所述二级处理片进行清洗，烘干，得抛光硅片，其中所述氧化液为包括氢氟酸和双氧水的水溶液。2.如权利要求1所述的硅抛光面的清洗方法，其特征在于：所述碱性混合液包括如下体积百分比的各组分：强碱水溶液：1%~5%，乙醇水溶液：5%~10%，余量为水；所述强碱水溶液的浓度为45wt%~5...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐卓，王红芳，王平，张文辉，于全庆，李锋，史金超，于波，
申请(专利权)人：英利能源发展天津有限公司英利能源中国有限公司，
类型：发明
国别省市：