[發明專利]一步擴散制備N型太陽能電池的方法

無效

• 申請號: 201010294758.2
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN102148283A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 張學玲
• 申請（專利權）人: 常州天合光能有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池的生產方法，尤其是一種通過一步擴散法實現發射極及表面場的生產方法。

背景技術

目前，國內各大太陽能公司生產的晶體硅太陽能能電池都是P-型硅基體，但是由于n-型硅基體對雜志的抵抗性較大，且沒有光致衰減問題，理論上可以取得更高的效率，事實上德國，美國，日本等發達國家對可再生能源尤其是太陽能資源的重視，已經在n-型太陽能電池的研究和生產方面取得了很大的突破，如德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(Fraunhofer?ISE)宣布，該機構研制的以n型單晶硅太陽能電池，其轉換效率達到了23.4％。美國Sunpower公司的n-型背接觸太陽能電池，其最高效率達到24.3％，其已經實現量產多年，另外，日本三洋公司的HIT電池，其轉換效率達到23％，且已經量產，不過，上述n-型太陽能電池工藝過程復雜，成本高。在這種形勢下，研究并生產適合大規模生產的N型晶體硅太陽電池意義非常重大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提出一種工藝簡單，成本較低，適合大規模生產的n-型硅太陽能電池工藝方法。

本發明所采用的技術方案為：以n型直拉單晶硅為基體，表面有隨機分布的正金字塔絨面結構，硅片的正面是覆蓋有SiN減反膜的磷擴散制備的表面場，表面場上是印有銀金屬電極，背面是有AL層擴散制備的P-型發射結。表面場和發射結是在高溫鏈式擴散爐中進行同時擴散，或者是放入管式擴散爐通POCl3擴散形成的。

具體的工藝步驟為：

1)將硅片表面清洗，并在硅片表面形成正金字塔絨面結構；

2)在硅片背面蒸鍍或濺射鋁層；

3)用鹽酸清洗去除表面懸浮顆粒，然后用去離子水清洗；

4)在硅片正面噴涂磷酸或印刷磷漿，將硅片在高溫鏈式擴散爐中進行擴散或放入管式擴散爐中通過POCl3擴散，在硅片表面同時形成表面場和發射結；

5)PSG清洗，正面鍍SiN減反膜，印刷正面電極并燒結，然后用激光刻蝕邊緣。

進一步的說，本發明所述的步驟2)中的鋁層的厚度為2～10微米，步驟3)中的鹽酸濃度為4％～7％。

本發明的有益效果是：工藝過程簡單，容易控制，成本低，光電轉換效率高。

具體實施方式

現在結合優選實施例對本發明作進一步詳細的說明。

選擇n型直拉單晶硅片，晶面(100)，摻雜濃度12Ωcm。

硅片經過常規的表面清洗及正金字塔表面織構化處理。

然后進行蒸鍍或濺射形成厚度為5微米的鋁層，用濃度5％的HCl清洗去除懸浮Al顆粒。

正面噴涂磷酸及烘干。

放入高溫鏈式擴散爐中進行同時擴散，擴散后發射結為25ohm/Sq，表面場為80ohm/Sq的方塊電阻。

用濃度為5％的HF酸在室溫下清洗1min去除PSG。

正面沉積90nm，折射率為2.11的SiNx:H薄膜。

正面印刷銀漿柵線，燒結，激光刻蝕使邊緣絕緣。

最終測試效率為18％。

以上說明書中描述的只是本發明的具體實施方式，各種舉例說明不對本發明的實質內容構成限制，所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的具體實施方式做修改或變形，而不背離發明的實質和范圍。