[发明专利]一种反应离子刻蚀方法形成的纳米绒面表面缺陷修复方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能制造技术领域，具体涉及一种反应离子刻蚀方法形成的纳米绒面表面缺陷修复方法。

背景技术

光伏发电作为新兴的清洁可再生能源，可将太阳能直接转换成电能。电池片的光电转换效率是降低光伏发电成本的关键之一。金刚线切割技术的发展，可有效降低切片成本。但经金刚线切割形成的多晶硅片，使用常规酸制绒工艺，无法形成良好的表面陷光结构，电池表面陷光结构对于电池的转换效率至关重要，反应离子体刻蚀方法(RIE)可形成均一的纳米级绒面，有效降低硅片表面的反射率，增加光的吸收，提升太阳能电池的光生电流。但RIE制绒过程中，离子轰击会对硅片的表面造成一定的损伤，损伤层会进一步形成复合中心，降低太阳能电池的开压及转化效率。因此，RIE制绒后需要增加去损伤工艺，RIE纳米级绒面深度在100-200nm范围内，需要去除5-20nm厚的损伤层，需要精准的控制，否则破坏绒面，导致反射率升高，光吸收变差；现有的去损伤工艺有HF-HNO3体系、HF-H2O2体系、KOH体系均无法做到精准的控制，导致去损伤后的表面反射率分布控制难度较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服去损伤工艺难以精准控制、硅片在去损伤后反射率范围较宽等的问题，提供一种反应离子刻蚀方法形成的纳米绒面表面缺陷修复方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种反应离子刻蚀方法形成的纳米绒面表面缺陷修复方法，包括步骤：

(1)反应离子刻蚀方法形成的损伤层去除及表面微修饰：配置HF臭氧混合溶液，将经RIE处理后的硅片放置于所述HF臭氧混合溶液中，使得硅片表面形成氧化硅层；

(2)在绒面制备完成后，将硅片放置于由HF、HCl和去离子水混合而成的混合溶液中，去除硅片表面的氧化硅层及金属离子，然后烘干，进入多晶电池片正常流程。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(1)中所述HF臭氧混合溶液的质量浓度为1％-10％。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(1)中所述HF臭氧混合溶液在常温条件下，O₃浓度在30-150ppm范围内。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(1)中所述臭氧使用臭氧发生器制得。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(1)中所述经RIE处理后的硅片与所述HF臭氧混合溶液的反应时间为5min-15min。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(2)中所述HF、HCl和去离子水混合而成的混合溶液中HF的质量浓度为1％～2.5％。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(2)中所述HF、HCl和去离子水混合而成的混合溶液中HCl的质量浓度为2％～5％。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(2)中所述硅片与所述HF、HCl和去离子水混合而成的混合溶液的反应时间为500s-700s。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(2)中所述硅片与所述HF、HCl和去离子水混合而成的混合溶液的反应时间为600s。

本发明的有益效果是：

(1)可以精准控制所去除反应离子刻蚀形成的损伤层的厚度，使得去损伤后反射率范围集中，电池片颜色外观均一；

(2)与常规HF-HNO3体系、HF-H2O2体系去损伤层工艺相比，化学品耗用量更低；

(3)O₃不但可去除表面损伤层，而且其对硅片表面的有机物及金属离子也有较好的清除能力，硅片表面的洁净度增加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明的实施例一中的硅片表面经反应离子刻蚀处理后形成的纳米绒面的SEM图；

图2为本发明的实施例一中的硅片表面经过缺陷修复后的纳米绒面的SEM图；

图3为本发明的实施例一中的硅片的缺陷层修复前后硅片表面的反射率对比；

图4为本发明的实施例一中的电池在500W/m²和1000W/m²光照下的伏安曲线图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。