[发明专利]一种异质结电池片圆化度的测试方法及CP槽补液的方法

说明书

本发明提供一种异质结电池片圆化度的测试方法以及利用异质结电池片圆化度进行CP槽补液的方法，通过测量不同批次绒面的表面粗造度计算得到表征金字塔圆化度的定量参数Y值，然后通过监控金字塔圆化度Y值对CP药液进行定量补加，从而精准控制药液浓度，保持药液批次间的稳定性，使金字塔圆化度保持稳定，提高本征非晶硅薄膜(i‑a:Si:H)的沉积质量以及电池的效率和良率。

技术领域

本发明涉及异质结太阳能电池绒面金字塔领域，特别是涉及一种异质结电池片圆化度的测试方法以及利用异质结电池片圆化度进行CP槽补液的方法。

背景技术

制备硅基异质结太阳能电池(HJT)的主要过程如下：以(100)晶向单晶硅片为衬底进行清洗制绒，双面沉积非晶硅薄膜，双面沉积透明导电氧化薄膜，丝网印刷制备金属电极，构成具有对称结构的HJT太阳能电池。

通常利用碱和添加剂的混合溶液对(100)晶向的单晶硅片进行各向异性腐蚀，在表面形成“类金字塔”的绒面结构，以增加硅片对入射光的吸收。再采用PECVD镀膜法在绒面结构上生长一层纳米级厚度的氢化本征非晶硅薄膜(i-a:Si:H)，以钝化该表面。由碱刻蚀自然形成的金字塔的塔顶、棱和金字塔底部峡谷处大多尖锐不平，在这些尖点和棱锋处沉积生长的非晶硅钝化膜质量相对较差，影响钝化效果。

对此，一般利用氢氟酸(HF)和盐酸(HCl)的臭氧(O₃)水溶液，简称CP溶液(Chemical Polish)对绒面金字塔进行圆化。CP溶液刻蚀绒面金字塔的原理为：高浓度臭氧将硅氧化为氧化硅，HF对生成的氧化硅进行各向同性腐蚀、抛光及打磨金字塔，使绒面更平滑。在CP 后的绒面沉积的氢化非晶硅薄膜(i-a:Si:H)质量更佳，钝化效果更显著。

在实际生产过程中，随着生产批次的增加，CP溶液中的HF和HCl会逐渐消耗，其浓度不断发生变化，药液稳定性较差，药液寿命逐渐变低，这些因素都会影响绒面金字塔的修饰效果，CP溶液配比的稳定性是控制绒面金字塔圆化度稳定的关键。

目前一般依靠技术人员的生产经验来对CP槽进行药液补加，以控制CP溶液的浓度，导致CP溶液的浓度不能精准控制，金字塔圆化程度不一，引起产线的波动。HF补加过少时会达不到反应刻蚀量，金字塔圆化度不足，影响非晶硅薄膜的沉积质量，少子寿命降低，电池效率下降；HF补加过多时则会破坏金字塔的结构，反射率增加，同样造成电池效率降低，同时还会增加氟离子的排放，增加生产成本。HCl的补加量不当时CP溶液的PH值会不稳定，导致臭氧浓度的不稳定，影响圆化效果，造成产线的波动，进而导致良率降低。

因此，控制绒面金字塔圆化程度的稳定性是提高HJT电池生产过程的稳定性、电池的良率和效率的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种异质结电池片圆化度的测试方法以及利用异质结电池片圆化度进行CP槽补液的方法，通过测量不同批次电池片制绒后的绒面的表面粗造度计算得到表征金字塔圆化度的定量参数Y值，然后通过监控金字塔圆化度Y值对CP药液进行定量补加，从而精准控制药液浓度，保持药液批次间的稳定性，使金字塔圆化度保持稳定，提高本征非晶硅薄膜(i-a:Si:H)的沉积质量以及电池的效率和良率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种异质结电池片圆化度的测试方法，包括以下步骤：

S1.将硅片经过清洗槽制绒处理，制绒后的硅片表面形成金字塔状绒面，测定金字塔状绒面的表面粗糙度R₀；

S2.将制绒后的硅片放置于盛有CP溶液的CP槽中，CP溶液对金字塔状绒面进行圆化处理，测定圆化后金字塔状绒面的表面粗糙度R₁；

S3.利用圆化度公式计算金字塔状绒面的圆化度Y₁，圆化度公式为：Y₁＝(R₀-R₁)/R₀；