[發明專利]一種掩膜擴散法制備N型太陽能電池的方法

無效

• 申請號: 201010298904.9
• 申請日: 2010-10-08
• 公開（公告）號: CN102097527A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 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N型太陽能電池制備方法，尤其涉及一種掩膜擴散法制備N型太陽能電池的方法。

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型硅基體對雜質的抵抗性較大，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：克服背景技術中存在的缺陷，提供一種掩膜擴散法制備N型太陽能電池的方法，通過掩膜法實現發射極及表面場的生產方法，實現大規模生產N型太陽能電池。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種掩膜擴散法制備N型太陽能電池的方法，其工藝流程如下：

1)、N型直拉單晶硅片正面經過清洗及正金字塔織構化處理；

2)、N型直拉單晶硅片通過BBr₃液態硼擴散源制備P型發射結；

3)、使用HF/HNO₃混合液刻蝕掉背面P型發射結及同時用HF去除硼硅玻璃；

4)、N型直拉單晶硅片正面P型發射結面沉積致密的氮化硅掩膜層，氮化硅掩膜層厚度為80～100nm；

5)、N型直拉單晶硅片背面通過使用POCl₃液態磷擴散源制備背面場N型發射結；

6)、使用熱的濃磷酸去除氮化硅掩膜層；

7)、使用等離子體刻蝕去除邊緣P-N結；

8)、使用濃度2～10％HF去除磷硅玻璃；

9)、正面場P型發射結面先沉積10～50nm的Al₂O₃鈍化膜，然后正面場再沉積厚度為40～80nm的氮化硅減反射膜，Al₂O₃鈍化膜和氮化硅減反射膜的總厚度為70～80nm；

10)、背面場N型發射結面沉積厚度為70-100nm的氮化硅鈍化膜；

11)、正面場印刷銀鋁漿，烘干；

12)、背面場印刷銀漿，燒結。

進一步的，工序2)中：所述的BBr₃液態硼擴散源制備P型發射結，擴散溫度900～950℃，時間為40～60min，方塊電阻為60ohm/Sq。

進一步的，工序5)中：POCl₃液態磷擴散源制備背面場N型發射結，擴散溫度800～900℃，時間為30～50min，方塊電阻為40ohm/Sq。

進一步的，工序9)中：正面場先沉積20nm的Al₂O₃鈍化膜，并在400℃下退火5min，用PECVD法沉積55nm的SiNx:H減反射膜。

進一步的，工序10)中：背面場N型發射結面用PECVD法沉積厚度為70-100nm的SiNx:H鈍化膜。

本發明的有益效果是：本發明解決了背景技術中存在的缺陷，本發明通過掩膜法實現發射極及表面場的生產方法，實現大規模生產N型太陽能電池，整個工藝過程簡單，容易控制，成本低，光電轉換效率高達到18.8％。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是采用本發明的方法生產的N型太陽能電池的結構示意圖。

其中：1.N型直拉單晶硅片，2.P型發射結，3.Al₂O₃鈍化膜，

4.氮化硅減反射膜，5.銀鋁金屬柵線，6.N型發射結，

7.氮化硅鈍化膜，8.銀金屬柵線。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

一種掩膜擴散法制備N型太陽能電池的方法，其工藝流程如下：

1)、選用晶面(100)，摻雜濃度12Ωcm的N型直拉單晶硅片1，N型直拉單晶硅片1正面經過清洗及正金字塔織構化處理，N型直拉單晶硅片1正面形成正金字塔絨毛結構以減少反射；