專利名稱：具有摻雜功能的蝕刻膏劑以及利用該膏劑形成太陽能電池選擇性發(fā)射極的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有摻雜功能的蝕刻膏劑以及利用該蝕刻膏劑形成太陽能電池選擇性發(fā)射極的方法。更具體地，本發(fā)明涉及具有摻雜功能的蝕刻膏劑，其能夠摻雜硅晶片并同時蝕刻待蝕刻硅晶片上的薄膜，以及利用該蝕刻膏劑形成太陽能電池選擇性發(fā)射極的方法。
背景技術(shù)：
一般而言，制作硅晶體太陽能電池的方法包括將雜質(zhì)擴(kuò)散至硅晶體晶片的光接收面中，其中該雜質(zhì)具有與硅襯底的導(dǎo)電類型相反的導(dǎo)電類型。在通過擴(kuò)散雜質(zhì)而形成p-n結(jié)之后，分別在光接收面和硅襯底的背面上形成電極，由此提供太陽能電池。為了提高硅晶體太陽能電池的發(fā)電效率，通過利用堿溶液(如Κ0Η)進(jìn)行絨面處理(紋理處理，texturing treatment)使光接收面的表面積增加,從而增加光接收面上的福射量，或者，在其上形成抗反射層以防止太陽光的反射。另外，與硅襯底具有相同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)可在硅襯底的背面上以高密度擴(kuò)散，從而通過在該背面上的電解效應(yīng)產(chǎn)生高輸出。另外，為了實(shí)現(xiàn)發(fā)電效率的進(jìn)一步改進(jìn)，已進(jìn)行了各種嘗試。例如，太陽能電池的發(fā)電效率可以通過形成某種結(jié)構(gòu)如淺結(jié)發(fā)射極、選擇性發(fā)射極等而得到改善。具體而言，當(dāng)硅襯底是P-型襯底時，η-型雜質(zhì)擴(kuò)散層在硅襯底的光接收面上盡可能薄地形成，以提高到達(dá)該P(yáng)-η型結(jié)的光電子數(shù)。這里，太陽光被屏蔽以補(bǔ)償表面電阻的增力口，而η-型雜質(zhì)擴(kuò)散層在不影響光接收效率的電極之下深處選擇性地形成。作為形成選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)的方法，提出了使用通過混合含有含磷(P)化合物的雜質(zhì)而制備的膏劑。使用這種膏劑的一種方法包括(I)如在Cz-Si太陽能電池中那樣通過堿處理對襯底表面進(jìn)行絨面處理，(2)用含磷膏劑印刷襯底以在襯底表面上形成圖案，接著進(jìn)行干燥，(3)通過摻雜在約960°C下選擇性擴(kuò)散，(4)在約800°C下選擇性地?zé)嵫趸?5)PECVD SiNx = H(直接等離子體)沉積，和(6)而通過絲網(wǎng)印刷形成前Ag電極。使用這種膏劑的另一種方法是形成多晶選擇性發(fā)射極太陽能電池的方法，并且包括(I)利用酸對襯底進(jìn)行各向同性絨面處理，(2)用含磷膏劑印刷襯底以在該襯底表面上形成圖案，接著進(jìn)行干燥，(3)通過摻雜在約850°C下選擇性擴(kuò)散，(4)寄生結(jié)的等離子體蝕刻，(5)PECVDSiNx = H(直接等離子體)沉積，(6)通過絲網(wǎng)印刷形成前Ag電極，(7)通過絲網(wǎng)印刷形成背面Ag電極，和(8)焙燒如上形成的兩種電極。常規(guī)的摻雜膏劑包含，在SiO2基質(zhì)中作為摻雜組分的選自硼鹽、硼氧化物、硼酸、有機(jī)硼化合物、硼鋁化合物、磷鹽、磷氧化物、磷酸、有機(jī)磷化合物、有機(jī)鋁化合物、鋁鹽等中的至少一種。使用采用SiO2作為基質(zhì)的摻雜膏劑會導(dǎo)致在摻雜的加熱/擴(kuò)散過程中形成磷(P)或硼硅酸鹽玻璃/氧化物玻璃，由此導(dǎo)致與在其上形成的電極襯底有關(guān)的附著力顯著降低或?qū)е码姌O襯底與之分離。因此，為了除去磷(P)或硼硅酸鹽玻璃/或氧化物玻璃，有必要利用HF等實(shí)施沖洗過程。在另一種常規(guī)方法中，雜質(zhì)與電極膏劑混合并在電極焙燒期間擴(kuò)散至晶片中，以使得該電極之下的雜質(zhì)密度高于任何其他區(qū)域。另外，將與雜質(zhì)混合的膏劑施加于將要在其上形成電極的區(qū)域，從而選擇性地形成擴(kuò)散層。然而，將雜質(zhì)與電極膏劑混合以在焙燒電極期間擴(kuò)散到晶片中的方法所具有的問題在于，電極的電阻隨著電極膏劑中的雜質(zhì)密度增加而增加，從而使電池性能，尤其是填充因子(fill factor)變差。如果雜質(zhì)的密度較低，則焙燒電極的過程在擴(kuò)散過程之后實(shí)施并在比擴(kuò)散過程更低的溫度下進(jìn)行，從而使之非常難以獲得選擇性發(fā)射極的效果。而且，當(dāng)通過絲網(wǎng)印刷沉積與雜質(zhì)混合的膏劑時，很難形成幾十個納米級或更小 厚度的薄膜，而用作介質(zhì)的有機(jī)材料能夠保留在晶片表面上，從而對太陽能的性能造成負(fù)面影響。由于上述的問題，選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)一般通過部分蝕刻硅襯底上的氧化硅或氮化硅層以對應(yīng)電極圖案，并通過該氧化硅或氮化硅層的去除部分?jǐn)U散雜質(zhì)而形成。因此，使用單獨(dú)的蝕刻膏劑從襯底表面去除氧化硅或氮化硅層。在獨(dú)立于形成選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)的過程的形成電極的焙燒過程中，使用聚合物類金屬膏劑以防止硅晶體的缺陷或由于雜質(zhì)所致的污染。在這種情況下，由于聚合物類的金屬膏劑通常在約200°C下固化，因此為了對應(yīng)于電極圖案必須從硅襯底上去除氧化硅或氮化硅層。因此，不可避免地要使用蝕刻膏劑。出于此目的使用的蝕刻膏劑含有氟化合物，如氟化銨化合物作為蝕刻組分。然而，由于氟化合物的高反應(yīng)性和腐蝕性必須要非常小心，氟化合物的工業(yè)應(yīng)用顯著受到限制而且在蝕刻之后不可避免地要實(shí)施沖洗。盡管能夠用磷化合物如磷酸、磷酸鹽或其他化合物來代替氟化合物，但磷化合物的用途也由于高度腐蝕性和吸濕特性而受到限制，并且蝕刻之后也不可避免地要實(shí)施沖洗。而且，由于摻雜膏劑的組成不同于蝕刻膏劑的組成，摻雜過程獨(dú)立于蝕刻過程而實(shí)施，由此使工藝效率顯著變差。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明涉及提供能夠蝕刻和摻雜在其上形成有薄膜的硅晶片的蝕刻膏劑。本發(fā)明還涉及提供使得摻雜和蝕刻能夠同時進(jìn)行從而改善了工藝效率的具有摻雜功能的蝕刻膏劑。本發(fā)明還涉及提供不含由于高化學(xué)反應(yīng)性而具有高腐蝕性和毒性的氟化合物或磷化合物的具有摻雜功能的環(huán)境友好的蝕刻膏劑。本發(fā)明還涉及提供在摻雜和蝕刻之后甚至可省去沖洗工藝過程的具有摻雜功能的蝕刻膏劑。
本發(fā)明還涉及提供可以使電極和硅襯底之間的電阻最小的具有摻雜功能的蝕刻膏劑。本發(fā)明還涉及提供利用該具有摻雜功能的蝕刻膏劑形成太陽能電池的選擇性發(fā)射極的方法。本發(fā)明還涉及提供形成太陽能電池選擇性 發(fā)射極的方法，該方法可以利用該具有摻雜功能的蝕刻膏劑同時實(shí)施摻雜和蝕刻。本發(fā)明還涉及提供形成太陽能電池選擇性發(fā)射極的方法，該方法甚至在摻雜和蝕刻之后省去了沖洗過程。技術(shù)方案本發(fā)明的一方面提供了具有摻雜功能的蝕刻膏劑。該蝕刻膏劑是適用于蝕刻硅晶片上的薄膜的蝕刻膏劑，并且包含a)η-型或P-型摻雜劑；b)粘結(jié)劑；和c)溶劑。在一種實(shí)施方式中，該薄膜可以包括氧化硅膜、氮化硅膜、金屬氧化物膜或非晶硅膜。在一種實(shí)施方式中，該膏劑可以包含a)0. ^^%至98界七％的摻雜劑；b)0. Iwt %至10界1:%的粘結(jié)劑；和C) I. 9界1:%至99. 8界1:%的溶劑。在另一種實(shí)施方式中，該膏劑可以包含a) IOwt %至85wt%的摻雜劑；b) Iwt %至IOwt %的粘結(jié)劑；和c) 5wt%至80wt%的溶劑。摻雜劑可以包括選自由硼化鑭(LaB6)粉末、鋁(Al)粉末、金屬鉍(Bi)粉末、和氧化鉍(Bi2O3)粉末組成的組中的至少一種。粘結(jié)劑可以是有機(jī)粘結(jié)劑、無機(jī)粘結(jié)劑或它們的混合物。有機(jī)粘結(jié)劑可以包括纖維素樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、聚乙烯縮醛樹脂等。無機(jī)粘結(jié)劑可以是含有選自由氧化鉛、氧化鉍、氧化硅、氧化鋅和氧化鋁組成的組中的至少一種組分的玻璃粉。溶劑可以包括甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、脂肪族醇、α-松油醇、β -松油醇、二氫-松油醇、乙二醇、乙二醇單丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、和Texanol。該膏劑可以進(jìn)一步包含添加劑，如粘度穩(wěn)定劑、消泡劑、觸變劑、分散劑、流平劑(leveling agent)、抗氧化劑和熱聚合抑制劑。該膏劑基本上不含氟化合物或磷化合物。本發(fā)明的另一方面提供了利用該蝕刻膏劑形成太陽能電池的選擇性發(fā)射極的方法。該方法包括在其上形成有薄膜的硅晶片上沉積蝕刻膏劑；以及焙燒其上沉積有該蝕刻膏劑的硅晶片，以使得蝕刻所述薄膜和將該蝕刻膏劑的摻雜劑摻雜至硅晶片中以形成摻雜區(qū)能夠同時進(jìn)行。不經(jīng)受絨面處理或摻雜的硅晶片可以用作硅晶片。沉積可以通過絲網(wǎng)印刷、膠版印刷(offset-printing)等來實(shí)現(xiàn)。在一種實(shí)施方式中，焙燒可以在800至1000°C下進(jìn)行5至120分鐘。在另一實(shí)施方式中，該方法可以進(jìn)一步包括將電極膏劑沉積在摻雜區(qū)上以形成電極。該電極可以通過固化或焙燒而形成。有益效果根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，使用無毒膏劑代替由于高化學(xué)反應(yīng)活性而導(dǎo)致高腐蝕性和毒性問題的氟化合物或磷化合物。另外，由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的膏劑是無毒的，因此在摻雜和蝕刻之后甚至不需要沖洗過程。而且，根據(jù)這些實(shí)施方式的膏劑使得摻雜和蝕刻能夠同時進(jìn)行，從而改善了工藝效率并同時通過將兩個工藝過程整合為一個單一工藝過程而實(shí)現(xiàn)了成本降低。


圖I (a)至圖I (d)是利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的膏劑形成太陽能電池的選擇性發(fā)射極的工藝方法的簡圖。
具體實(shí)施例方式
·
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的蝕刻膏劑使得摻雜和蝕刻能夠同時進(jìn)行。正如本文中使用的，術(shù)語“同時”是指就工藝過程而言利用單一一種膏劑進(jìn)行蝕刻和摻雜，而并不意味著在時間上同時發(fā)生。具體而言，本發(fā)明一方面提供了一種膏劑，該膏劑是用于蝕刻硅晶片上的薄膜的蝕刻膏劑，并包含a)n_型或P-型摻雜劑；b)粘結(jié)劑；和c)溶劑。該薄膜可以包括氧化硅膜、氮化硅膜、金屬氧化物膜、或非晶硅膜。摻雜劑可以包括選自硼化鑭(LaB6)類粉末、鋁(Al)粉末、金屬鉍(Bi)粉末、和氧化鉍(Bi2O3)粉末中的至少一種。為了形成P-型摻雜區(qū)，摻雜劑可以包括III族元素如B、Al等。為了形成η-型摻雜區(qū)，摻雜劑可以包括V族元素如Bi等。該膏劑中的摻雜劑可以O(shè). Iwt %至98wt %,優(yōu)選IOwt %至85wt %,更優(yōu)選40wt %至80wt%的量存在。如果摻雜劑的量少于O. 1 丨％，則所獲得的摻雜和蝕刻效果不顯著。如果摻雜劑的量超過98wt%，則膏劑基本不具有流動性，由此使得難以實(shí)現(xiàn)選擇性印刷。粘結(jié)劑可以是有機(jī)粘結(jié)劑、無機(jī)粘結(jié)劑、或它們的混合物。有機(jī)粘結(jié)劑可以是纖維素樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、和聚乙烯縮醛樹脂，但不限于此。這些有機(jī)粘結(jié)劑可以單獨(dú)使用或以其中的兩種或多種的組合使用。具體而言，有機(jī)粘結(jié)劑可以是纖維素樹脂，如乙基纖維素、硝酸纖維素等。無機(jī)粘結(jié)劑可以是含有選自由氧化鉛、氧化鉍、氧化硅、氧化鋅和氧化鋁組成的組中至少一種組分的玻璃粉，但不限于此。這些無機(jī)粘結(jié)劑可以單獨(dú)使用或以其中的兩種或多種的組合使用。當(dāng)使用粉末態(tài)無機(jī)粘結(jié)劑時，粉末態(tài)無機(jī)粘結(jié)劑分散于溶劑中而達(dá)到合適的粘度。該膏劑中的粘結(jié)劑可以按照O. 1￥1:%至10wt%的量存在。如果粘結(jié)劑的量少于O. lwt%，就會由于所述膏劑的附著力不足而獲得不合適的可印刷性，而如果粘結(jié)劑的量超過10wt%，則就會保留大量的殘余碳，從而導(dǎo)致電阻不能令人滿意。優(yōu)選地，粘結(jié)劑以Iwt %至IOwt %,更優(yōu)選3wt%至IOwt %的量存在。溶劑可以是有機(jī)溶劑，如甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、脂肪族醇、α-松油醇、松油醇、二氫松油醇、乙二醇、乙二醇單丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯和TexanoldSF限于此。這些溶劑可以單獨(dú)使用可以單獨(dú)使用或以其中的兩種或多種的組合使用。骨劑中除了慘雜劑和粘結(jié)劑之外，溶劑以余量存在。在一種實(shí)施方式中，溶劑可以I. 9wt%至99. 8wt%的量存在,而在另一種實(shí)施方式中，溶劑可以5wt%至80wt%的量存在。在其他實(shí)施方式中，溶劑可以20被％至70wt%的量存在。膏劑可以進(jìn)一步包含添加劑，如粘度穩(wěn)定劑、消泡劑、觸變劑、分散劑、流平劑、抗氧化劑、熱聚合抑制劑等。這些添加劑可以單獨(dú)使用或以其中的兩種或多種的組合使用。由于根據(jù)這些實(shí)施方式的膏劑基本上不含導(dǎo)致腐蝕性、毒性等方面的問題的氟化合物或磷化合物，因此該膏劑是環(huán)境友好的并且在摻雜和蝕刻之后甚至不需要沖洗過程。本發(fā)明的另一方面提供了利用該蝕刻膏劑形成太陽能電池的選擇性發(fā)射極的方法。根據(jù)本發(fā)明的蝕刻膏劑能夠通過焙燒過程同時進(jìn)行硅晶片一個表面上的薄膜的蝕刻和該硅晶片的摻雜。該方法采用包含a) η-型或P-型摻雜劑，b)粘結(jié)劑，和c)溶劑的蝕刻膏劑，并且 包括將該蝕刻膏劑沉積在其上形成有薄膜的硅晶片上；以及焙燒其上沉積有該蝕刻膏劑的所述硅晶片，從而使得薄膜的蝕刻和將摻雜劑摻雜至硅晶片以形成摻雜區(qū)能夠同時進(jìn)行。圖I (a)至圖I (d)是利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的膏劑形成太陽能電池的選擇性發(fā)射極的工藝簡圖。如1(a)中所示，將根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的無毒蝕刻膏劑(30)沉積在其上形成有薄膜(20)的硅晶片(10)上。該蝕刻膏劑(30)可以通過絲網(wǎng)印刷、膠版印刷等沉積在硅晶片(10)上，但是不限于這些方法。用蝕刻劑(30)沉積的硅晶片(10)的部分對應(yīng)于薄膜(20)將要經(jīng)受蝕刻且摻雜劑通過其摻雜至硅晶片(10)中的區(qū)域。而且，用蝕刻劑(30)沉積的硅晶片(10)的部分也對應(yīng)于通過沉積以下描述的電極膏劑(50)而在其上形成電極的區(qū)域。在一種實(shí)施方式中，蝕刻膏劑(30)可以沉積成O. I至15 μ m，優(yōu)選3至10 μ m的厚度。硅晶片(10)可以是單晶硅、多晶硅或非晶硅半導(dǎo)體襯底。硅晶片10可以具有任何尺寸和形狀。硅晶片(10)可以是在一般晶體硅太陽能電池中使用的P-型襯底?？纱娴?，η-型襯底也可以用作硅晶片(10)。而且，未經(jīng)受絨面處理(紋理處理)或摻雜的硅晶片可以用作硅晶片。薄膜(20)的實(shí)例可以包括氧化硅膜、氮化硅膜、金屬氧化物膜、非晶硅膜、和其他天然氧化物膜，但不限于此。薄膜20可以通過真空沉積、化學(xué)氣相沉積、濺射、電子束沉積、旋涂、絲網(wǎng)印刷、噴涂等形成。尤其是，在本發(fā)明涉及太陽能電池的應(yīng)用中，薄膜(20)可以起到抗反射膜的作用。該抗反射膜降低了進(jìn)入硅晶片(10)(或襯底)前表面的太陽光的反射率。圖1(b)是說明通過焙燒工藝方法同時進(jìn)行蝕刻薄膜(20)和在硅晶片(10)上形成摻雜區(qū)(40)的簡圖。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的蝕刻膏劑(30)的摻雜劑滲透到薄膜(20)中并在硅晶片
(10)上形成摻雜區(qū)，即，摻雜區(qū)(40)。為了形成P-型摻雜區(qū)40，摻雜劑可以包含III族元素，如B、A1等。為了形成η-型摻雜區(qū)(40)，摻雜劑可以包含V族元素，如Bi等。當(dāng)在ρ-型硅晶片(10)上形成η-型摻雜區(qū)(40)時，在它們之間的界面處形成ρ-η結(jié)，而當(dāng)在η-硅晶片(10)上形成P-型摻雜區(qū)(40)時，它們之間的界面處形成ρ-η結(jié)。
如本文中所使用的，術(shù)語“蝕刻”的含義與一般意義上的蝕刻稍有不同。該蝕刻膏劑(30)的一些摻雜劑滲透至薄膜(20)中并在硅晶片(10)的預(yù)定區(qū)域內(nèi)形成摻雜區(qū)(40)，其中薄膜(20)起到保護(hù)層的作用。而且，在形成摻雜區(qū)(40)時，蝕刻膏劑(30)代替了薄膜(20)。從這個角度來看，本文中使用的術(shù)語“蝕刻”具有與一般意義上的蝕刻的相同的含義，薄膜通過適合除去。焙燒在800°C至1000°C下實(shí)施5至120分鐘。如果焙燒在比上述溫度低得多的溫度下進(jìn)行或焙燒的時間比上述時間短，則很難形成所需的摻雜區(qū)(40)。相反，如果焙燒在高于以上溫度的溫度下進(jìn)行或焙燒的時間比上述時間長，則摻雜區(qū)(40)在較深處形成，從而使得難以獲得所需的Ρ-η結(jié)。圖1(c)是說明沉積和干燥電極膏劑(50)而在蝕刻區(qū)域上形成電極的方法的簡 圖。一般而言，該電極膏劑可以分成固化型和焙燒型，而本發(fā)明可以適用于固化型和焙燒型這兩種類型。優(yōu)選使用固化型電極膏劑。在一種實(shí)施方式中，該電極膏劑可以包括導(dǎo)電粉末、玻璃粉、有機(jī)載體等。具體而言，銀粉末可以用作導(dǎo)電粉末。在一種實(shí)施方式中，電極膏劑(50)可以通過絲網(wǎng)印刷進(jìn)行沉積。電極膏劑50在沉積之后干燥。圖1(d)是說明通過固化或燒結(jié)干燥的電極膏劑(50)形成電極(51)的方法的簡圖。當(dāng)使用固化型電極膏劑時，電極膏劑可以在150°C至250°C下固化10至60分鐘。當(dāng)使用焙燒型電極膏劑時，該膏劑可以在700°C至1000°C的爐子中經(jīng)過焙燒I至60分鐘。爐子可以是IR爐，但不限于此。在一種實(shí)施方式中，電極可以具有10至40 · 或15至30· 的厚度。由上述方法制作的太陽能電池的電極和其背面上的硅襯底之間可以具有I至320 Ω，優(yōu)選I至200 Ω，更優(yōu)選I至100 Ω，更加優(yōu)選I至50 Ω的電阻。接著，參照實(shí)施例和比較例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。本發(fā)明以上和其他方面、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將由示例性實(shí)施方式的結(jié)合附圖詳細(xì)的以下描述而變得顯而易見。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于以下實(shí)施例，而是可以按照不同方式實(shí)現(xiàn)。給出以下給出實(shí)施例提供了本發(fā)明公開內(nèi)容并提供本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的徹底理解。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求及其等價物限定。實(shí)施例實(shí)施例Ia制備5英寸，250 · ·厚的未經(jīng)過絨面處理和摻雜的P-型硅襯底。在該襯底上，將利用輥磨機(jī)通過分散50重量份的硼化鑭粉末(LaB6, Aldrich Co.，Ltd)、5重量份的粘結(jié)劑(Etocel,Dow Corning Company)、15重量份的丁基卡必醇乙酸酯、和30重量份的松油醇制備的蝕刻膏劑經(jīng)由絲網(wǎng)印刷沉積在2X3cm2的帶狀區(qū)域(ribbon)上。這里，該蝕刻膏劑的沉積厚度為5至7μπι。隨后，樣品在烘箱中于150°C干燥20分鐘。干燥的樣品在設(shè)定具有8500C的峰值溫度的爐子中通過調(diào)節(jié)傳送帶速度經(jīng)受7分鐘、9分鐘、15分鐘和34分鐘的焙
作
Jyti ο
在經(jīng)焙燒的樣品上沉積電極膏劑，該電極膏劑通過將80重量份的球形Ag粉末(Dowa Holdings Co. , Ltd.)與20重量份的載體混合,接著利用棍磨機(jī)分散該混合物來制備的，其中該載體是通過環(huán)氧樹脂類粘結(jié)劑(YDCN-7P,Kukdo Chemicals Co. ,Ltd.)溶解在丁基卡必醇乙酸酯中來制備的。然后，使該膏劑經(jīng)過干燥并在200°C下焙燒30分鐘以形成電極。該電極具有20 μ m的厚度。利用雙 端探針來測量電池表面上的Ag電極和其背面上的硅襯底之間的表面電阻(單位Ω)。結(jié)果如表I所示。實(shí)施例Ib除了使用招粉末(Al,High Purity Chemistry Research Center)代替硼化鑭粉末之外，實(shí)施例Ib以與實(shí)施例Ia中相同的方式進(jìn)行實(shí)施。實(shí)施例Ic除了使用金屬秘粉末(Bi,High Purity Chemistry Research Center)代替硼化鑭粉末之外，實(shí)施例Ic以與實(shí)施例Ia中相同的方式進(jìn)行實(shí)施。實(shí)施例Id除了使用氧化秘粉末(Bi2O3,High Purity Chemistry Research Center)代替硼化鑭粉末之外，實(shí)施例Id以與實(shí)施例Ia中相同的方式進(jìn)行實(shí)施。比較例Ia除了使用銀粉末(Ag,Dowa Holdings Co. ,Ltd.)代替硼化鑭粉末之外，比較例Ia以與實(shí)施例Ia中相同的方式進(jìn)行實(shí)施。比較例Ib除了使用氧化銻粉末(Sb2O3,Aldrich Co. ,Ltd.)代替硼化鑭粉末之外，比較例Ib以與實(shí)施例Ia中相同的方式進(jìn)行實(shí)施。比較例Ic除了使用銀粉末(Ag, Dowa Holdings Co. , Ltd.)代替硼化鑭粉末，并在絲網(wǎng)印刷所述蝕刻膏劑之后使用HF另外實(shí)施沖洗過程之外，比較例Ic以與實(shí)施例Ia中相同的方式進(jìn)行實(shí)施。表I
權(quán)利要求
1.一種用于蝕刻硅晶片上的薄膜的具有摻雜功能的蝕刻膏劑，所述蝕刻膏劑包含a)n-型或P-型摻雜劑；b)粘結(jié)劑；和c)溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蝕刻膏劑，其中，所述薄膜包含氧化硅膜、氮化硅膜、金屬氧化物膜、或非晶硅膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蝕刻膏劑，其中，所述膏劑包含a)0.lwt%至98wt%的所述摻雜劑；b)0. Iwt %M IOwt %的所述粘結(jié)劑；和c) I. 9wt%至99. 8wt%的所述溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蝕刻膏劑，其中，所述摻雜劑包含選自硼化鑭(LaB6)粉末、鋁(Al)粉末、金屬鉍(Bi)粉末、和氧化鉍(Bi2O3)粉末中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蝕刻膏劑，其中，所述粘結(jié)劑是有機(jī)粘結(jié)劑、無機(jī)粘結(jié)劑或它們的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蝕刻膏劑，其中，所述有機(jī)粘結(jié)劑包含選自由纖維素樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、和聚乙烯縮醛樹脂組成的組中的至少一種，所述無機(jī)粘結(jié)劑是含有選自由氧化鉛、氧化鉍、氧化硅、氧化鋅、和氧化鋁組成的組中至少一種組分的玻璃粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蝕刻膏劑，其中，所述膏劑基本上不含氟化合物或磷化合物。
8.一種形成太陽能電池的選擇性發(fā)射極的方法，包括 將根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項所述的蝕刻膏劑沉積在其上形成有薄膜的硅晶片上；和 焙燒其上沉積所述蝕刻膏劑的所述硅晶片以使得蝕刻所述薄膜并將所述摻雜劑摻雜至所述硅晶片中以形成摻雜區(qū)能夠同時進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述硅晶片不經(jīng)受絨面處理或摻雜的預(yù)處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述焙燒在800°C至1000°C下實(shí)施5至120分鐘。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括將電極膏劑摻雜于所述摻雜區(qū)上以形成電極。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有摻雜功能的蝕刻膏劑。所述蝕刻膏劑蝕刻硅晶片上的薄膜并包含a)n-型或p-型可摻雜的摻雜劑；b)粘結(jié)劑；和c)溶劑。本發(fā)明的具有摻雜功能的蝕刻膏劑而摻雜于硅晶片之上同時蝕刻通過焙燒在所述硅晶片的一個表面上形成的薄膜，而且由于該蝕刻膏劑不含氟化合物或磷化合物，因此在摻雜過程或蝕刻過程之后甚至不需要額外的沖洗過程。
文檔編號C09K13/00GK102803439SQ200980159710
公開日2012年11月28日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者金東俊, 岡本珍范, 李秉喆, 鄭錫鉉 申請人:第一毛織株式會社