專利名稱：晶體硅太陽能電池用洗磷溶液及其制造、使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)溶液及其制造、使用方法，更具體地說，涉及一種用于除去晶體硅太陽能電池的硅片表面磷硅玻璃的洗磷溶液及其該溶液的制造、使用方法。
背景技術(shù)：
晶體硅太陽能電池片在制作過程中，在經(jīng)過擴(kuò)散工藝時(shí)，POCL3與A反應(yīng)生成P2O5 淀積在硅片表面。P2O5與Si反應(yīng)又生成SiA和磷原子，這樣就在硅片表面形成一層含有磷元素的SiO2，稱之為磷硅玻璃。這層物質(zhì)會(huì)影響太陽光的入射，而且也會(huì)降低硅片表面和電極的接觸性能，同時(shí)該層物質(zhì)有一定的吸雜作用，磷原子形成表面的雜質(zhì)源，吸附內(nèi)部的 Fe、Cu等離子，將導(dǎo)致電池質(zhì)量下降。在目前晶體硅太陽能電池的生產(chǎn)工藝中，通常是采用濃度較低的氫氟酸(HF)去除磷硅玻璃，氫氟酸與二氧化硅反應(yīng)生成易揮發(fā)的四氟化硅氣體，若氫氟酸過量，反應(yīng)生成的四氟化硅會(huì)進(jìn)一步與氫氟酸反應(yīng)生成可溶性的絡(luò)和物六氟硅酸，從而達(dá)到去磷硅玻璃的目的。但是通過高倍電鏡可以觀察到該方法并不能完全去除硅片表面的磷硅玻璃，在硅片表面仍發(fā)現(xiàn)有磷硅玻璃雜質(zhì)殘留，而該殘留物的存在仍然會(huì)影響電池的電性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種晶體硅太陽能電池用洗磷溶液，有效處理擴(kuò)散后硅片表面的磷硅玻璃，使得硅片表面更為清潔，明顯提高太陽能電池的電性能。本發(fā)明還提供一種上述晶體硅太陽能電池用洗磷溶液的制造方法，該方法操作十分方便、易于控制。本發(fā)明又提供一種上述晶體硅太陽能電池用洗磷溶液的使用方法，該方法使用起來非常簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下；一種晶體硅太陽能電池用洗磷溶液，主要由氫氟酸(HF)和去離子水組成，所述氫氟酸(HF)中添加表面活性劑，且該三種組分重量配比是氫氟酸(HF)7% -15%，表面活性劑 5-100ppm,去離子水 85% -95% 所述三種組分重量配比分別是氫氟酸(HF) 7% -10%，表面活性劑5_20ppm，去離子水 90% -95%。所述表面活性劑是螯合劑。所述螯合劑是羥基亞乙基二磷酸(HEDP)。上述晶體硅太陽能電池用洗磷溶液的制造方法，先將去離子水加入容器中，緩慢加入氫氟酸(HF)和表面活性劑，攪拌5-lOmin，使其完全溶解。將去離子水加入容器中后，先緩慢加入氫氟酸(HF)，再加入表面活性劑，攪拌 5-lOmin，使其完全溶解。
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上述晶體硅太陽能電池用洗磷溶液的使用方法，將擴(kuò)散后表面有一層磷硅玻璃的硅片浸入所述的洗磷溶液中，溫度為常溫，時(shí)間為1-3分鐘，然后用鹽酸清洗后再用去離子水清洗。本發(fā)明技術(shù)方案的突出實(shí)質(zhì)特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在本發(fā)明運(yùn)用獨(dú)特的配方科學(xué)配制洗磷溶液，添加螯合劑，能使得硅片表面的雜質(zhì)金屬形成可溶的螯合物，經(jīng)去離子水沖洗而離開硅片表面，提高硅片表面的清潔度，且該洗磷溶液的制作和使用方法非常簡(jiǎn)單方便，易于控制，無多余揮發(fā)物質(zhì)，添加劑的添加量小， 成本低，可用于光伏晶體硅太陽能電池制造工藝中，擴(kuò)散后硅片表面的處理，應(yīng)用前景極為看好。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所公開的晶體硅太陽能電池用洗磷溶液，由氫氟酸(HF)、表面活性劑和去離子水組成，其重量配比是氫氟酸7% -15%，表面活性劑5-100ppm，去離子水 85 % —95 %。優(yōu)選方式是氫氟酸7 % —10 %，表面活性劑5-20ppm，去離子水90 % —95 %， 表面活性劑為螯合劑，具體是羥基亞乙基二磷酸(HEDP)。該洗磷溶液的制造過程是先將去離子水加入槽體中，緩慢加入氫氟酸、表面活性劑，一般先加氫氟酸，后加表面活性劑，攪拌5-lOmin，使其完全溶解。該洗磷溶液用于去除擴(kuò)散后硅片表面的PSG雜質(zhì)時(shí)，其使用方法是將硅片浸入洗磷溶液中，溫度為常溫，時(shí)間為1 3分鐘，然后用鹽酸清洗后用去離子水進(jìn)行清洗。實(shí)施例將64L去離子水加入到清洗槽中，緩慢加入6. 4L氫氟酸，再加入IOppm羥基亞乙基二磷酸(HEDP)，攪拌5min，使其完全溶解。取P型(100)晶面直拉單晶硅片，經(jīng)過堿溶液制絨，進(jìn)行擴(kuò)散、刻蝕后，將硅片放入上述制得的洗磷溶液中，在室溫下反應(yīng)2min，后用鹽酸清洗再經(jīng)去離子水進(jìn)行沖洗，烘干，完成表面處理。之后進(jìn)行PECVD鍍氮化硅膜，印刷、燒結(jié)后形成電池片，測(cè)試電性能。比較例將64L去離子水加入到清洗槽中，緩慢加入6.4L氫氟酸，攪拌5min。取 P型(100)晶面直拉單晶硅片，經(jīng)過堿溶液制絨，進(jìn)行擴(kuò)散、刻蝕后，將硅片放入上述制得的洗磷溶液中，在室溫下反應(yīng)ailin，后用鹽酸清洗再經(jīng)去離子水進(jìn)行沖洗，烘干，完成表面處理。之后進(jìn)行PECVD鍍氮化硅膜，印刷、燒結(jié)后形成電池片，測(cè)試電性能。經(jīng)不同洗磷工藝后電池片的電性能如下
權(quán)利要求
1.一種晶體硅太陽能電池用洗磷溶液，主要由氫氟酸以及去離子水組成，其特征在于， 所述氫氟酸中添加表面活性劑，且該三種組分重量配比是氫氟酸7% -15%，表面活性劑 5-100ppm,去離子水 85 % -95 %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽能電池用洗磷溶液，其特征在于所述三種組分重量配比分別是氫氟酸7^-10%,表面活性劑5-20ppm，去離子水90 % -95 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的晶體硅太陽能電池用洗磷溶液，其特征在于所述表面活性劑是螯合劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶體硅太陽能電池用洗磷溶液，其特征在于所述螯合劑是羥基亞乙基二磷酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽能電池用洗磷溶液的制造方法，其特征在于先將去離子水加入容器中，緩慢加入氫氟酸和表面活性劑，攪拌5-lOmin，使其完全溶解。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體硅太陽能電池用洗磷溶液的制造方法，其特征在于將去離子水加入容器中后，先緩慢加入氫氟酸，再加入表面活性劑，攪拌5-lOmin，使其完全溶解。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽能電池用洗磷溶液的使用方法，其特征在于將擴(kuò)散后表面有一層磷硅玻璃的硅片浸入所述的洗磷溶液中，溫度為常溫，時(shí)間為1-3分鐘， 然后用鹽酸清洗后再用去離子水清洗。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種晶體硅太陽能電池用洗磷溶液，主要由氫氟酸(HF)以及去離子水組成，所述氫氟酸(HF)中添加表面活性劑，且該三種組分重量配比是氫氟酸(HF)7％-15％，表面活性劑5-100ppm，去離子水85％-95％；上述洗磷溶液的制造方法是先將去離子水加入容器中，緩慢加入氫氟酸(HF)和表面活性劑，攪拌5-10min，使其完全溶解；上述洗磷溶液的使用方法是將表面殘留有雜質(zhì)的硅片浸入所述的洗磷溶液中，溫度為常溫，時(shí)間為1-3分鐘，然后用鹽酸清洗后再用去離子水清洗。本發(fā)明所公開的洗磷溶液，能有效處理擴(kuò)散后硅片表面的磷硅玻璃(PSG)及雜質(zhì)，使得硅片表面更為清潔，明顯提高太陽能電池的電性能。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102383137SQ20101027293
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者嚴(yán)瓊林 申請(qǐng)人:上海交大泰陽綠色能源有限公司