濕處理過(guò)程中硅介質(zhì)上污染物的沉積

摘要

光伏制造濕法工藝步驟的評(píng)估表明雜質(zhì)可能沉積在硅介質(zhì)上。在取出晶片時(shí)，液體層保留在硅表面上。

當(dāng)液體蒸發(fā)時(shí)，液體中的任何污染物都會(huì)沉積在硅上。該數(shù)據(jù)表明，影響雜質(zhì)沉積的最大因素是熔池中雜質(zhì)的濃度。

濕法加工中的污染源

將硅片加工成光伏電池涉及多個(gè)步驟。該過(guò)程從生長(zhǎng)硅錠開始，并通過(guò)各種包括晶片鋸切、清洗、蝕刻、擴(kuò)散、絲網(wǎng)印刷和最后測(cè)試的步驟。在整個(gè)過(guò)程中，保持硅晶片的純度是至關(guān)重要的， 因?yàn)橐呀?jīng)表明污染會(huì)對(duì)細(xì)胞的效率和有效壽命產(chǎn)生負(fù)而前濕法工藝是制造過(guò)程中的一個(gè)污染源。這些濕法工藝通常使用高純度化學(xué)物質(zhì)，如氫氟酸和鹽酸，以及18兆歐厘采的去離子水。當(dāng)化學(xué)物質(zhì)開始時(shí)低雜質(zhì)，化學(xué)品暴露于化學(xué)品分配系統(tǒng)中使用的材料，如管道閥門和容器，會(huì)將液體污染到不可接受的程度。可提取性測(cè)試表明，用于油濕部件的材料類型，如聚氯乙烯、聚丙烯或全氟烷氧基(PFA)對(duì)流體介質(zhì)中存在的污染水平有顯著影響。

金屬污染物對(duì)載流子的壽命有顯著影響。金屬污染物可以作為硅的蝕刻紋理化的副產(chǎn)品被引入到浴缸中，也可以通過(guò)工藝被引入。許多研究已經(jīng)進(jìn)行來(lái)測(cè)量金屬污染物對(duì)細(xì)胞性能的影響。其中大多數(shù)集中在硅基底中的鐵塊污染上。平面（或表面）濃度為1011個(gè)原子/cm2的金屬污染物已被證明會(huì)改變載流子的壽命超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí)。大多數(shù)但不是全部，這些損失可以通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚韥?lái)恢復(fù)。因此，最小化金屬污染是實(shí)現(xiàn)最大載流子壽命和電池效率至關(guān)重要。

計(jì)算硅片的污染利用浸涂過(guò)程中常見的技術(shù)和理論，可以計(jì)算從液浴中去除后硅片上殘留的化學(xué)厚度層。液層的厚度(h)可以用朗道-萊維奇方程來(lái)估計(jì)。

研究表明，在光伏電池中發(fā)現(xiàn)的雜質(zhì)會(huì)降低電池的效率。例如，鐵污染將減少少數(shù)載體的壽命，從而降低電池效率。因此，它在功能上都是有限的在制造過(guò)程中，這對(duì)保護(hù)硅晶片免受污染非常重要。本文的數(shù)據(jù)表明，由于濕過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的雜質(zhì)硅片的污染增加。這將使光伏制造商能夠評(píng)估他們自己的濕工藝浴，并了解他們對(duì)其晶片純度水平的影響。

審核編輯：湯梓紅