硅片的清理方法及减反射膜的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硅片的清理方法及减反射膜的制备方法。该清理方法包括：步骤S1，将硅片置于PECVD设备的工艺腔中进行预热至预定温度；步骤S2，向硅片的表面通入卤化氢气体，并使卤化氢气体发生等离子体化。在PECVD工艺腔中将卤化氢气体等离子化，利用等离子体化的氢离子对硅片进行钝化，去除硅片表面的氧化物；利用等离子体化的卤素离子与硅片表面的金属离子进行反应形成气态的金属卤化物，所形成的金属卤化物随着未反应的卤化氢气体排出PECVD工艺腔；上述清理方法在PECVD工艺腔中实施，因此不需要化学清洗所需的清洗设备和清洗药剂；经过上述清理之后的硅片有效地避免了污染物或氧化物对硅片产生的负面影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种硅片的清理方法及减反射膜的 制备方法。
技术介绍
作为清洁环保的新能源，太阳能电池的应用越来越普及。太阳能电池片的生产工 艺比较复杂，简单说来，目前的太阳能电池片的生产过程可以分为以下几个主要步骤:步骤S11、表面制绒以及化学清洗硅片表面，通过化学反应在原本光滑的硅片表面 形成凹凸不平的结构，以增强光的吸收；步骤S12、扩散制结，将P型的硅片放入扩散炉内，使N型杂质原子硅片表面层，通 过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成PN结，使电子和空穴在流动后不再回到原 处，这样便形成电流，也就是使硅片具有光伏效应；步骤S13、等离子刻蚀，去除扩散过程中在硅片边缘形成的将PN结短路的导电层；步骤S14、PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition,等离子增强的 化学蒸发沉积)沉积减反射膜，即在真空腔室内，采用射频或微波的方法，将HN3和SiH4离 子化之后沉积在硅片上，利用薄膜干涉原理，减少光的反射，起到钝化作用，增大电池的短 路电流和输出功率，提高转换效率；步骤S15、印刷电极，采用银浆印刷正电极和背电极，采用铝浆印刷背场，以收集电 流并起到导电的作用；步骤S16、烧结，在高温下使印刷的电极与硅片之间形成欧姆接触。由上述步骤可以看出，沉积减反射膜的步骤一般在湿法刻蚀步骤后，因湿法刻蚀 设备与氮化硅镀膜设备之间是由机械手连接，硅片必定暴露在空气中，因此容易导致硅片 表面的沾污和氧化，影响电池效率；另外，因生产中容易出现各种问题，很可能出现湿法刻 蚀后的硅片放置几个小时甚至几天的时间之后才能重新投入生产。目前，在制作氮化硅膜 之前，为了避免不良影响，一般采用HF溶液清洗硅片，该清洗过程不仅繁琐而且还增加了 太阳能电池的生产成本。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种，以解决现有技术中 硅片清理方法繁琐的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种硅片的清理方法，清理方 法包括:步骤SI，将硅片置于PECVD设备的工艺腔中进行预热至预定温度；步骤S2，向硅片 的表面通入卤化氢气体，并使卤化氢气体发生等离子体化。进一步地，上述步骤SI在氮气气氛中进行，预定温度为150?250°C。进一步地，上述卤化氢为HCl，HCl气体的流量为200?2000sccm、温度为250? 450°C，步骤S2持续的时间为10?500s，优选30?300s。进一步地，在上述步骤S2使卤化氢气体发生等离子体化过程中施加脉冲宽度为 5?25ms、功率为800?2000W的微波。进一步地，上述PECVD设备为板式PECVD设备或管式PECVD设备。根据本专利技术的另一方面，提供了一种减反射膜的制作方法，该制作方法包括:采用 上述的清理方法清理硅片；在硅片的表面沉积减反射膜。进一步地，上述减反射膜为氮化硅膜，沉积减反射膜的步骤采用PECVD工艺实施， 并与清理硅片的步骤在同一个PECVD设备中实施。进一步地，上述沉积减反射膜的步骤包括向硅片的正表面通入流量比1.8:1? 4:1氨气和硅烷。进一步地，上述氨气的流量为500?2000sccm，优选900?1800sccm，持续时间为 I?5min,沉积温度为300?55CTC,沉积压强为0.15?0.45mbar。进一步地，上述设定PECVD设备所发出的微波的脉冲宽度为5?25ms、功率为 500 ?2000W。应用本专利技术的技术方案，在PECVD工艺腔中将卤化氢气体等离子化，利用等离子 体化的氢离子对硅片进行钝化，去除硅片表面的氧化物，利用等离子体化的卤素离子与硅 片表面的金属离子进行反应形成气态的金属卤化物，所形成的金属卤化物随着未反应的卤 化氢气体排出PECVD工艺腔；上述清理方法在PECVD工艺腔中实施，只需设定程序即可，因 此不需要化学清洗所需的清洗设备和清洗药剂，节约了清洗成本、简化了清洗流程、减少了 化学药剂的用量；经过上述清理之后的硅片，表面的氧化膜或污染物被去除，进而在进行后 续的工艺加工步骤中有效地避免了污染物或氧化物对硅片产生的负面影响。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照【具体实施方式】，对本专利技术作进一步详细的说明。【具体实施方式】需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。在本专利技术一种典型的实施方式中，提供了一种硅片的清理方法，该清理方法包括: 步骤SI，将硅片置于PECVD设备的工艺腔中进行预热至预定温度；步骤S2，向硅片的表面通 入卤化氢气体，并使卤化氢气体发生等离子体化。上述清理方法，在PECVD工艺腔中将卤化氢气体等离子化，利用等离子体化的氢 离子对硅片进行钝化，去除硅片表面的氧化物，利用等离子体化的卤素离子与硅片表面的 金属离子进行反应形成气态的金属卤化物，所形成的金属卤化物随着未反应的卤化氢气体 排出PECVD工艺腔；上述清理方法在PECVD工艺腔中实施，只需设定程序即可，因此不需要 化学清洗所需的清洗设备和清洗药剂，节约了清洗成本、简化了清洗流程、减少了化学药剂 的用量；经过上述清理之后的硅片，表面的氧化膜或污染物被去除，进而在进行后续的工艺 加工步骤中有效地避免了污染物或氧化物对硅片产生的负面影响。上述将硅片预热主要是为了使硅片受热均匀，进而使得后续在硅片表面形成均匀 的氮化硅膜，因此上述预定温度只要能够实现上述技术效果即可，本申请为了更好地将预 热过程与等离子体化过程进行有效结合，优选上述步骤SI在氮气气氛中进行，预定温度为150 ?250°C。本专利技术通入的卤化氢气体主要是为了与硅片表面的氧化物或污染物发生反应，为 了保证硅片不会与卤化物发生过度反应，优选上述卤化氢气体为HCl气体，且优选上述HCl 气体的流量为200?2000sccm、温度为250?450°C，步骤S2持续的时间为10?500s，优 选 30 ?300s。在等离子体化过程中，为了使适量的卤化氢气体或HCl气体发生等离子体化，在 尽量节约成本的基础上实现较高的等离子体化效果，优选在上述步骤S2中使所述卤化氢 气体发生等离子体化过程中施加脉冲宽度为5?25ms、功率为800?2000W的微波。实施本申请的等离子体化的PECVD设备可以采用本领域常用的各种PECVD设备， 优选上述PECVD设备为板式PECVD设备或管式PECVD设备。在本专利技术的另一种典型的实施方式中，提供了一种减反射膜的制作方法，该制作 方法包括:采用上述的清理方法清理硅片；在硅片的表面沉积减反射膜。采用上述清理方 法将硅片清理之后，硅片表面的氧化层或污染物被去除，再沉积减反射膜之后，能够提高减 反射膜的钝化性能，进而能够大大提升太阳能电池的短路电流和开路电压，从而提升太阳 能电池的光电转换效率。本专利技术的减反射膜可以采用本领域常用的氮化硅膜、氧化硅膜或氮化硅与氧化硅 复合膜，优选上述减反射膜为氮化硅膜，沉积减反射膜的步骤采用PECVD工艺实施，且与清 理方法在同一个PECVD设备中实施。由于硅片的清理过程和减反射膜的沉积过程可以利用 同样的设备进行实施，因此，本专利技术优选采用PECVD设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅片的清理方法，其特征在于，所述清理方法包括：步骤S1，将硅片置于PECVD设备的工艺腔中进行预热至预定温度；步骤S2，向硅片的表面通入卤化氢气体，并使所述卤化氢气体发生等离子体化。

【技术特征摘要】
1.一种硅片的清理方法，其特征在于，所述清理方法包括:步骤S1，将硅片置于PECVD设备的工艺腔中进行预热至预定温度；步骤S2，向硅片的表面通入卤化氢气体，并使所述卤化氢气体发生等离子体化。2.根据权利要求1所述的清理方法，其特征在于，所述步骤SI在氮气气氛中进行，所述预定温度为150~250°C。3.根据权利要求1所述的清理方法，其特征在于，所述卤化氢为HC1，所述HCl气体的流量为200~2000sccm、温度为250~450°C，所述步骤S2持续的时间为10~500s，优选 30 ~300so4.根据权利要求1所述的清理方法，其特征在于，在所述步骤S2使所述卤化氢气体发生等离子体化过程中施加脉冲宽度为5~25ms、功率为800~2000W的微波。5.根据权利要求1所述的清理方法，其特征在于，所述PECVD设备为板式PECVD设备或管式PECVD设备。6.一种减...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红娜，安海娇，赵学玲，
申请(专利权)人：英利能源中国有限公司，
类型：发明
国别省市：