[發(fā)明專利]選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010277113.8
• 申請(qǐng)日: 2010-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101950780A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐冬星;石勁超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江百力達(dá)太陽(yáng)能有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件的制造方法，尤其涉及一種選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池的制備方法，屬于太陽(yáng)能電池生產(chǎn)制作技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池的制作要求是在正面電極柵線下區(qū)域形成高摻雜深結(jié)區(qū)，從而可形成更好的歐姆接觸；在其他區(qū)域，也即活性受光區(qū)域形成低摻雜淺結(jié)區(qū)，從而減少了少子的復(fù)合，可得到更高的短路電流。因此兩個(gè)方面，該電池能得到更高的轉(zhuǎn)換效率。

歐姆接觸的實(shí)現(xiàn)與電流的提升在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)電池中是一對(duì)矛盾。因此如何在大規(guī)模生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)選擇性發(fā)射極電池的制作一向是討論的熱點(diǎn)和制作的難點(diǎn)。目前已有多種選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池的制作方法，諸如光刻，激光開(kāi)槽等成本太高，工藝復(fù)雜。另外南京中電光伏有限公司公布了一種小規(guī)模生產(chǎn)SE電池的方法，以其為代表的典型工藝流程如下：

1.??去除硅片表面損傷層形成絨面化結(jié)構(gòu)；2.??熱生長(zhǎng)二氧化硅作阻擋層；3.??開(kāi)窗形成電極窗口；4.????高濃度重?cái)U(kuò)；5.??????去除二氧化硅層；6.?????低濃度輕擴(kuò)；7.??????去除周邊及背面PN結(jié)；8.???????PECVD沉積鈍化、減反層；9.???????對(duì)準(zhǔn)選擇性的發(fā)射極印刷正反面電極及背電場(chǎng)并進(jìn)行燒結(jié)。

采用該方法生產(chǎn)SE電池的成本已大大降低，但該方法采用了擴(kuò)散和氧化等多次高溫?zé)崽幚砉に囘^(guò)程，工藝步驟仍然比較復(fù)雜，且對(duì)硅片的內(nèi)部損傷和能耗都較大，成本依然比目前常規(guī)工藝太陽(yáng)電池高出許多。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池的制備方法，簡(jiǎn)化工藝，降低成本。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池的制備方法，包括以下步驟：

提供一單晶硅片，對(duì)單晶硅片表面織構(gòu)化形成絨面結(jié)構(gòu)；

通過(guò)第一絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版對(duì)上述硅片印刷擴(kuò)散滲透膜；所述第一絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版所印刷的擴(kuò)散滲透膜遮擋住非電極區(qū)，裸露待印刷電極區(qū)域，硅片在有滲透膜的非電極受光區(qū)域形成輕擴(kuò)散層，而在沒(méi)有滲透膜的待印刷電極區(qū)域形成重?cái)U(kuò)散層；將硅片進(jìn)行等離子刻蝕去除周邊的PN結(jié)，再進(jìn)行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃和擴(kuò)散滲透膜；

采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法在上述硅片的擴(kuò)散面沉積一層氮化硅薄膜形成鈍化及減反射層；

通過(guò)背面電極網(wǎng)版、背面電場(chǎng)網(wǎng)版對(duì)上述硅片層的背面依次印刷背電極漿料和背電場(chǎng)漿料，通過(guò)第二絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版在正面印刷細(xì)柵電極和主柵電極漿料后進(jìn)行燒結(jié)，所述第二絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版和第一絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版圖形設(shè)計(jì)相反；

燒結(jié)后背電極漿料和背電場(chǎng)漿料形成太陽(yáng)能電池的背面Ag電極和鋁背場(chǎng)，而正面電極漿料則穿過(guò)鈍化及減反射層與擴(kuò)散層接觸，形成具有良好歐姆接觸的太陽(yáng)能電池的正面Ag電極。

上述的選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池的制備方法，其中，所述對(duì)單晶硅片表面織構(gòu)化形成絨面結(jié)構(gòu)包括如下步驟：對(duì)單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗，預(yù)清洗采用超聲波，并添加一定的清洗去污劑；之后將單晶硅片置于溫度為75-80℃，質(zhì)量百分比濃度為1%－2%的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行表面織構(gòu)化工藝，并添加適量制絨催化劑，以在100晶向的硅片表面形成均勻一致的大小在1-3um的“金字塔”狀絨面結(jié)構(gòu)，使表面具有良好的陷光效果。

上述的選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池的制備方法，其中，所述再進(jìn)行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃和擴(kuò)散滲透膜包括如下步驟：將擴(kuò)散后的硅片置于體積百分比為10%左右的氫氟酸溶液中，清洗3-5分鐘將硅片四周的擴(kuò)散滲透膜和擴(kuò)散時(shí)在硅片表面形成的磷硅玻璃去除干凈。

上述的選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池的制備方法，其中，所述鈍化及減反射層的厚度為80～85nm，折射率控制為2.05～2.1。

上述的選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池的制備方法，其中，所述燒結(jié)包括如下步驟：先在200℃～300℃的溫度下烘干，然后在500℃～800℃的氣氛下進(jìn)行燒結(jié)。

本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：本發(fā)明提供的選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池的制備方法，通過(guò)第一絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版對(duì)上述硅片印刷擴(kuò)散滲透膜；所述第一絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版遮擋住非電極區(qū)，裸露待印刷電極區(qū)域，硅片在有滲透膜的非電極受光區(qū)域形成輕擴(kuò)散層，而在沒(méi)有滲透膜的待印刷電極區(qū)域形成重?cái)U(kuò)散層，從而采用一次擴(kuò)散就可形成選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池所需的輕重?fù)诫s，減少了一次高溫?cái)U(kuò)散過(guò)程，簡(jiǎn)化了工藝路徑，使得成本更低。

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附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明使用的第一絲網(wǎng)印刷版結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a為本發(fā)明的表面織構(gòu)化工藝流程圖；

圖2b為本發(fā)明的絲網(wǎng)印刷擴(kuò)散滲透膜工藝流程圖；