一种N型硅片的吸杂方法技术

一种N型硅片的吸杂方法，对化学清洗及抛光后的硅片机体在700

【技术实现步骤摘要】
一种N型硅片的吸杂方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，特别涉及一种N型晶体硅电池使用的N型硅片的吸杂方法。

技术介绍

[0002]目前N型单晶硅电池在生产过程，普遍使用的N型单晶硅片，由于N型硅的掺杂剂使用的磷元素，由于磷具有较低的分凝系数，导致在连续拉晶过程中，N型硅片的电阻率分布及勺子寿命分布较广。电阻率过低的部分由于其机体内杂质含量较高，过量的掺杂磷在体内导致光生载流子的复合加剧，残留金属离子对硅材料形成深能级的复合中心，导致电池的转换效率较低，且较低电阻率的硅片直接回收，会导致成本的极大的浪费。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种N型硅片的吸杂方法，其通过对硅片机体进行高温退火处理，有效防止沉积金属离子杂质到硅片内部形成缺陷，改善N型硅片的质量，使得电池的转换效率更集中，综合效率提升可超过0.2%。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种N型硅片的吸杂方法，包括对金刚线切割后的硅片进行化学清洗及抛光工艺，对化学清洗及抛光后的硅片机体在700
‑
850
°
高温下退火炉内进行退火吸杂，退火吸杂过程中将氧气通入退火炉内，在氧气进入退火炉之前，氧气在低温纯水瓶内水浴通过，使氧气携带水蒸气进入退火炉内进行氧化反应；随后往退火炉内通入氮气，氮气进入退火炉之前，氮气在20℃恒温三氯氧磷恒温瓶内通过，使氮气携带三氯氧磷进入退火炉内。
[0005]进一步的，往退火炉内还通入氯化氢及氧气混合气体。
[0006]进一步的，通入退火炉内的氧气量为100
‑
5000sccm，通入退火炉内的氮气量为100
‑
3000sccm。
[0007]进一步的，氯化氢与氧气的混合量为氯化氢100
‑
1000sccm ，氧气100
‑
3000sccm。
[0008]进一步的，氧气与氮气在退火炉内的合计反应时间为200
‑
6000秒。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1，由于本专利技术在氧源进入退火炉前水浴纯水，因此，氧源进入退火炉内后形成一定量的水蒸气，该水蒸气在于氧气共同作用在硅片上形成二氧化硅层的同时，有效增加三氯氧磷同氧气的反应，反应生成的磷原子，在高温条件下向硅片内部进行扩散，磷原子在扩散过程中会吸附硅片表面及内部的金属离子，使其从游离态限制到硅片氧化反应轴的缺陷位，有效实现吸杂的目的；2，在磷原子吸杂的同时，本专利技术还通入氯化氢气体，从而进一步增加吸杂效果，改善N型硅片的质量，使得电池的转换效率更集中，综合效率提升超过0.2%，具有极大的经济价值。
具体实施方式
[0010]为对本专利技术做进一步说明，下面列举具体实施方式；一、对金刚线切割的硅片进行化学清洗及抛光，可采用以下步骤工艺实现：步骤一：在60
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70℃下，使用质量浓度为0.1%
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2%的氢氧化钠（或氢氧化钾）、质量浓度0.1%
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10%质量浓度的双氧水的混合溶液，采用药液循环方式，辅助有氮气鼓泡对药液进行搅拌，工艺时间60
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300秒；步骤二：在常温下使用纯水对硅片进行清洗，工艺时间为60
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300秒；
‑
步骤三：在75
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85℃下，使用质量浓度未0.1%
‑
5%的氢氧化钠（或氢氧化钾溶液进行清洗），清洗过程中采用药液循环方式，辅助有氮气鼓泡对药液进行搅拌，工艺时间60
‑
300秒；步骤四：在常温下使用纯水对硅片进行清洗，工艺时间60
‑
300秒；步骤五：在使用质量浓度为0.1
‑
5%的氢氧化钠（或氢氧化钾），以及质量浓度0.1%
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10%的双氧水混合溶液在60
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70摄氏度下对硅片进行清洗，清洗时间60
‑
600秒；步骤六：在常温下使用纯水对硅片进行清洗，工艺时间60
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300秒；步骤七：在常温下使用质量浓度为0.1%
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5%的氢氟酸以及质量浓度为0.1%
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5%浓度的盐酸混合液，清洗过程中采用药液循环方式，辅助有氮气鼓泡对药液进行搅拌，工艺时间60
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300秒；步骤八：在常温下使用纯水对硅片进行清洗，工艺时间60
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300秒；步骤九：在常温下使用满提拉的方式对硅片进行脱水；步骤十：在60
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90℃下，在氮气保护下，对硅片进行烘干，时间为60
‑
900秒；上述化学清洗及碱液抛光的方法，能够有效的去除硅片在金刚线切割过程中表面残留的金属离子，通过碱液的抛光作用，去除了表面的部分机械损伤层，有利于后续吸杂过程中，吸杂的均匀性。
[0011]二、对化学清洗及抛光后的硅片机体进行退火吸杂，可采用以下步骤工艺实现：步骤一：将清洗后的硅片放入高温扩散退火炉内；步骤二：在700
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850℃下，通入100
‑
5000sccm的氧气，氧气进入设备前在20摄氏度下的纯水瓶内水浴通过，保证携带一定量的水蒸气进入炉管内部，反应持续100
‑
2000秒；在水蒸气和氧气的共同作用下，在硅片表面生产一定厚度的二氧化硅层；步骤三：在700
‑
850℃下，通入100
‑
3000sccm的氮气，氮气进入退火炉前，氮气通过20℃的三氯氧磷恒温瓶，通过氮气携带的方式，携带着具有一定浓度三氯氧磷的氮气，进入到反应炉管内部，持续时间100
‑
3000秒，同时，还可继续通入100
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3000的氧气（在20℃下经过纯水瓶携带一定水蒸气）至设备炉管内部；在高温条件下反应生成的磷原子，在高温条件下向硅片内部进行扩散，磷原子在扩散过程中会吸附硅片表面及内部的金属离子，使其从游离态限制到硅片氧化反应轴的缺陷位，实现吸杂的目的，该过程水蒸气的加入，能够有效的加强三氯氧磷同O2的反应，改善吸杂效果。
[0012]步骤四：在700
‑
850℃下，对硅片进行持续高温吸杂，持续时间100
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2000秒；步骤五：在700
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850摄氏度下，通入100
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1000sccm的HCL气体，以及100
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3000sccm的O2，持续时间100
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2000秒；通过通入HCL气体，能够有效的提升金属离子的吸杂效果；步骤六：通入1000
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30000sccm的氮气，对炉管内部的有害气体进行吹扫，持续时间
100
‑
1000秒；步骤七：将反应结束后的硅片从炉管内部取出，降温，工艺结束；通过对硅片进行磷吸杂和HCL吸杂，能够有效的改善N型硅片的质量，使得电池的转换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种N型硅片的吸杂方法，包括对金刚线切割后的硅片进行化学清洗及抛光工艺，其特征在于对化学清洗及抛光后的硅片机体在700
‑
850
°
高温下退火炉内进行退火吸杂，退火吸杂过程中将氧气通入退火炉内，在氧气进入退火炉之前，氧气在低温纯水瓶内水浴通过，使氧气携带水蒸气进入退火炉内进行氧化反应；随后往退火炉内通入氮气，氮气进入退火炉之前，氮气在20℃恒温三氯氧磷恒温瓶内通过，使氮气携带三氯氧磷进入退火炉内。2.根据权利要求1所述的一种N型硅片的吸杂方法，其特征在于往退火炉内还通入氯化氢及氧气混合气体。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：安艳龙，王步峰，王强，陈斌，
申请(专利权)人：尚义县荣登新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：