张晋英

摘 要：利用由1% 的氢氟酸（HF）、4%的双氧水（H2O2）和96%的水（H2O）组成的提取试剂进行太阳能电池晶圆片表面金属离子的提取，配合Agilent公司Agilent 7700s系列电感耦合等离子体质谱仪对太阳能电池晶圆片表面超微量金属Na、Mg、Al、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Ba、Pb（目前主要是Fe、Cu）含量进行检测。

关键词：太阳能电池晶圆片，表面金属，ICP-MS

1、引言

随着石油天然气等能源枯竭及环境破坏的日益加剧，光伏发电作为可再生能源，是近年来发展最快，最具活力的研究领域之一。截止到目前，晶体硅太阳电池由于其转换效率高，技术成熟，稳定性好，仍然占有相当比重的市场份额。而晶体硅太阳电池用晶圆作为半导体材料，其表面微量的金属杂质能够严重影响材料和器件的性能，因此对硅片表面金属离子的控制及含量检测就尤为重要。表面金属离子能扩散至材料内部，成为硅的深能级复合中心，在公式1中：

为了实现超微量金属离子（约5×1013atoms/cm2）的测试，必须通过利用化学药液提取太阳能电池晶圆片表面金属离子的前处理，然后配合ICPMS（inductively coupled plasma mass spectrometry电感耦合等离子体质谱）、TXRF（total reflection X-ray fluorescence全反射X射线荧光光谱仪）或TOS-SIMS（time of flight secondary ion mass spectrometry时间飞行二次离子质谱）来实现。

2、测试部分

2.1测试概况

本研究主要是利用ICPMS设备，用特殊化学药液提取太阳能电池晶圆片表面的金属离子的测试方法，实现太阳能电池晶圆片表面金属离子的超微量测试。利用由1% 的氢氟酸（HF）、4%的双氧水（H2O2）和96%的水（H2O）组成的提取试剂进行太阳能电池晶圆片表面金属离子的提取，配合Agilent公司Agilent 7700s系列电感耦合等离子体质谱仪对太阳能电池晶圆片表面超微量金属Na、Mg、Al、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Ba、Pb（目前主要是Fe、Cu）含量进行检测。……