技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽電池生產(chǎn)中使用的化學(xué)腐蝕液，尤其是一種對砷化鎵太陽電池帽層進(jìn)行選擇性腐蝕的腐蝕液及其制備方法。?

背景技術(shù)

附圖1所示是一種聚光三結(jié)砷化鎵太陽電池的外延結(jié)構(gòu)圖，其是將GaInP頂電池、GaAs中電池、Ge底電池三個(gè)子電池串接起來，GaInP頂電池吸收光子能量大于1.85eV的太陽光，?GaAs中電池吸收光子能量大于1.42eV的太陽光，Ge底電池吸收光子能量大于0.67eV的太陽光，吸收的波段380～1850nm，幾乎覆蓋了所有的太陽光波段，因而是當(dāng)前各類太陽電池中轉(zhuǎn)換效率最高的電池。?

在聚光三結(jié)砷化鎵太陽電池芯片的制作工藝當(dāng)中，蒸鍍電極柵線后，去掉柵線以外的GaAs帽層是芯片制作的關(guān)鍵工藝之一。現(xiàn)有去掉柵線以外的GaAs帽層有兩類工藝。第一類是采用干法刻蝕，采用干法刻蝕選擇比比較大，側(cè)面臺階平整，但是容易損傷頂電池的窗口層材料（AlInP），從而損傷器件。第二類是濕法刻蝕，即利用化學(xué)腐蝕液進(jìn)行選擇性腐蝕。現(xiàn)已公開的化學(xué)腐蝕液的組成主要有檸檬酸-雙氧水體系和氨水-雙氧水體系。但不論哪種體系，都存在著腐蝕不干凈，如附圖2所示是采用現(xiàn)有檸檬酸-雙氧水體系選擇性腐蝕液腐蝕后的聚光砷化鎵三結(jié)太陽電池芯片柵線在金相顯微鏡下的示意圖，其在電極柵線旁邊還有較多殘留物，這些殘留物會產(chǎn)生吸光現(xiàn)象，影響太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率。另一方面，部分現(xiàn)有腐蝕液在進(jìn)行縱向腐蝕的同時(shí)伴隨有橫向的側(cè)向腐蝕效應(yīng)，輕則影響電流擴(kuò)展，導(dǎo)致電池芯片內(nèi)阻電阻大幅上升，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致柵線脫落；且腐蝕工藝窗口小，不易控制。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種對砷化鎵太陽電池帽層進(jìn)行選擇性腐蝕的腐蝕液，能夠較好控制腐蝕液的腐蝕速率，增強(qiáng)腐蝕的均勻性，徹底去除殘留物，以獲得側(cè)面臺階平整的電池柵線結(jié)構(gòu)。?

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種對砷化鎵太陽電池帽層進(jìn)行選擇性腐蝕的腐蝕液，由以下A、B、C、D、E五種組分組成：?

A組分為固體檸檬酸；

????B組分為雙氧水；

??C組分為胺類化合物；

D組分為氨基酸類化合物；

E組分為去離子水；?

上述組分的加入量按質(zhì)量計(jì)算為：A組分為5～150份，B組分為10～100份，C組分為1～20份，D組分為1～20份，E組分為100份。

優(yōu)選所述C組分選自氨、甲胺、乙胺、乙二胺、1,2一丙二胺、1,3一丙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、三胺基三乙胺、苯胺或苯二胺中的一種或多種混合而成。?

優(yōu)選所述D組分選自甘氨酸、朧氨酸、鄰氨基苯甲酸、天冬氨酸、谷氨酸、氨磺酸、亞氨二磺酸、氨二乙酸、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙三氨五乙酸、羥基乙二胺三乙酸或芳香環(huán)氨基酸中的一種或多種混合而成。?

優(yōu)選所述A組分純度為優(yōu)級純，純度大于99.8%。?

優(yōu)選所述B組分的質(zhì)量濃度為30?%。?

進(jìn)一步，所述A、B、C、D、E五種組分混合充分溶解后，加入氫氧化鈉或氫氧化鉀調(diào)節(jié)整個(gè)混合液的pH值為8-10。獲得性能更為穩(wěn)定的腐蝕液。?

本發(fā)明還提供上述腐蝕液的制備方法，包括以下步驟：?

1、將固體檸檬酸倒入石英缸中；

2、往石英缸中加入去離子水；

3、同時(shí)往石英缸中加入胺類化合物及氨基酸類化合物，用玻璃棒攪拌同時(shí)給石英缸加熱；

4、待充分溶解后，加入雙氧水；

5、攪拌充分混合后，用氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)混合液的pH值至8-10。

本發(fā)明通過在檸檬酸-雙氧水體系的基礎(chǔ)上加入胺類和氨基酸類化合物，增強(qiáng)對Ga、As離子的絡(luò)合能力和螯合作用，較好控制腐蝕液的腐蝕速率，增強(qiáng)腐蝕的均勻性，徹底去除殘留物，能夠較為方便獲得側(cè)面臺階平整的電池柵線結(jié)構(gòu)。?

本發(fā)明的腐蝕過程工藝簡單、穩(wěn)定，具有很好重復(fù)性。?

本發(fā)明提供的制備方法，操作和需要的設(shè)備簡單，能夠降低制備成本。?

附圖說明

圖1是一種現(xiàn)有聚光三結(jié)太陽電池外延結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2是采用現(xiàn)有檸檬酸-雙氧水體系選擇性腐蝕液腐蝕后的聚光砷化鎵三結(jié)太陽電池芯片柵線在金相顯微鏡下的示意圖；

圖3是本發(fā)明腐蝕液腐蝕后的聚光砷化鎵三結(jié)太陽電池芯片柵線在金相顯微鏡下的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。?