湿处理过程中硅介质上污染物的沉积

摘要

光伏制造湿法工艺步骤的评估表明杂质可能沉积在硅介质上。在取出晶片时，液体层保留在硅表面上。

当液体蒸发时，液体中的任何污染物都会沉积在硅上。该数据表明，影响杂质沉积的最大因素是熔池中杂质的浓度。

湿法加工中的污染源

将硅片加工成光伏电池涉及多个步骤。该过程从生长硅锭开始，并通过各种包括晶片锯切、清洗、蚀刻、扩散、丝网印刷和最后测试的步骤。在整个过程中，保持硅晶片的纯度是至关重要的， 因为已经表明污染会对细胞的效率和有效寿命产生负而前湿法工艺是制造过程中的一个污染源。这些湿法工艺通常使用高纯度化学物质，如氢氟酸和盐酸，以及18兆欧厘采的去离子水。当化学物质开始时低杂质，化学品暴露于化学品分配系统中使用的材料，如管道阀门和容器，会将液体污染到不可接受的程度。可提取性测试表明，用于油湿部件的材料类型，如聚氯乙烯、聚丙烯或全氟烷氧基(PFA)对流体介质中存在的污染水平有显著影响。

金属污染物对载流子的寿命有显著影响。金属污染物可以作为硅的蚀刻纹理化的副产品被引入到浴缸中，也可以通过工艺被引入。许多研究已经进行来测量金属污染物对细胞性能的影响。其中大多数集中在硅基底中的铁块污染上。平面（或表面）浓度为1011个原子/cm2的金属污染物已被证明会改变载流子的寿命超过一个数量级。大多数但不是全部，这些损失可以通过适当的热处理来恢复。因此，最小化金属污染是实现最大载流子寿命和电池效率至关重要。

计算硅片的污染利用浸涂过程中常见的技术和理论，可以计算从液浴中去除后硅片上残留的化学厚度层。液层的厚度(h)可以用朗道-莱维奇方程来估计。

研究表明，在光伏电池中发现的杂质会降低电池的效率。例如，铁污染将减少少数载体的寿命，从而降低电池效率。因此，它在功能上都是有限的在制造过程中，这对保护硅晶片免受污染非常重要。本文的数据表明，由于湿过程中发现的杂质硅片的污染增加。这将使光伏制造商能够评估他们自己的湿工艺浴，并了解他们对其晶片纯度水平的影响。

审核编辑：汤梓红