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許多晶圓清洗技術(shù)都在競爭高效太陽能電池處理的使用，本文在清潔效率和作為工業(yè)預(yù)擴散清潔的適用性方面進行了實驗比較，為了證明所討論的預(yù)擴散清洗的適用性和閾值的有效性，根據(jù)前期實驗，取代了制造太陽能電池前體的POR清洗程序。
在所有清洗程序中，稀釋的氟化氫使用的濃度為2%，POR中稀釋的氯化氫濃度工業(yè)清洗為3%，浸泡時間為5分鐘，在80°C下，SPM（硫酸過氧化氫混合物）中的浸泡時間為10分鐘，整個POR過程需要45分鐘。對于氟化氫/臭氧浴，使用的氟化氫濃度低于0.5%，使用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，并通過臭氧接觸膜溶解在HF水溶液中，臭氧濃度通過光度測量確定為16至20 g/Sm3，賽力斯碳浴由一個纖維素碳和0.2份過氧化氫以及6份去離子水組成，將浴液加熱至50°C，浸泡時間為5分鐘。 ??
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圖2
不同工序的清洗效率如圖所示2，顯示清洗前后的金屬表面濃度，不同元素的定量極限在1E10~3E10原子/cm2的范圍內(nèi)有所不同，晶片表面為銅和鐵（線鋸切過程中的殘留物），所有的清洗都顯著降低了這些濃度，而工業(yè)清洗序列(HCl+HF)留下的最高銅值，兩種先進的清洗序列達到與POR相似的低水平。
為了檢查在大規(guī)模生產(chǎn)時是否仍然如此，運行了一個清洗浴的濃縮模擬，在這個模擬中，假設(shè)清洗直接發(fā)生在初始堿性蝕刻步驟之后和第一個擴散步驟之前，輸入值可以在圖中找到，計算出的清洗浴濃度。
為了確定浴液老化對晶片表面濃度的影響，使用銅和鐵標準溶液，加入新鮮配制的清洗浴液，將SPM清洗后的晶圓分別浸入填充清洗浴中，分別浸泡5分鐘(Seluris?C)和10分鐘(HF/臭氧)，用水沖洗葉片后，提取金屬表面污染物進行ICP-MS分析，所得到的晶圓表面的銅和鐵濃度如圖所示5。
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圖5
實驗中我們表明，HF/臭氧浴的銅去除效率隨著浴的老化而惡化，可能是由于外鍍效應(yīng)，而沒有檢測到對硒?C的影響，HF/臭氧浴可能需要不同的飼料+排氣設(shè)置，以保持浴中較低的金屬濃度，從而獲得良好的清洗效率。
為了通過實驗收集閾值的證據(jù)，使用了不同的清洗程序和不同的尖峰水平進行不同的晶圓表面污染處理，將具有高電阻率的紋理晶片浸入浴池中，從而測量的表面濃度。然而，銅的濃度在檢測限(POR)范圍內(nèi)有所不同，最高可達600個E10個原子/cm2，被污染的晶片被擴散（含硼和磷）并鈍化。
即使對于含有305ppbCu的HF/臭氧，我們也只得到了隱含Voc的一小部分下降，這表明我們的整個過程比它的單個步驟更穩(wěn)定，一種可能的解釋是，通過擴散步驟的組合，吸氣更有效，所有測試的POR替代品都比工業(yè)清潔性能更好，然而，POR還沒有完全得到滿足，然而高效的電池工藝需要更先進的清洗，清潔需要簡單和具有成本效益，有兩種替代方案被證明適合于大規(guī)模生產(chǎn)，根據(jù)實驗結(jié)果推導(dǎo)出ISCKonstanz高效生物n型太陽能電池標準工藝擴散步驟前的閾值銅表面濃度在1E12原子/cm2的范圍內(nèi)。