[發明專利]一種提高晶硅太陽能電池并聯電阻的方法

無效

• 申請號: 201210005731.6
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102522331A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 徐杰;趙麗艷
• 申請（專利權）人: 浙江鴻禧光伏科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及太陽能電池制作技術領域，具體地說是涉及太陽能電池片干法刻蝕工藝中的邊緣刻蝕提高太陽能電池并聯電阻的方法。

背景技術

在晶硅太陽能電池的傳統生產工藝中，刻蝕工藝通常采用干法刻蝕或者濕法刻蝕。由于經過背靠背的擴散后，硅片的所有表面包括邊緣將不可避免地擴散上磷。PN結的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴散有磷的區域流到PN結的背面，而造成短路。因此，必須對太陽能電池周邊進行刻蝕，以去除電池邊緣的PN結。干法刻蝕即等離子體刻蝕，采用高頻輝光放電反應，使反應氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴散到硅片的邊緣部位，與其發生反應，形成揮發性生成物而被去除。刻蝕硅基材料時的刻蝕氣體有CF₄，C₂F₆，SF₆等。其中最常用的是CF₄。CF₄本身不會直接刻蝕硅。其化學反應過程如下所示：

e^-+CF₄→CF₂+2F+e^-

Si+4F→SiF₄

Si+2CF₂→SiF₄+2C

CF₄等離子體對Si和SiO₂有很高的刻蝕選擇比，室溫下可高達50，所以很適合刻蝕SiO₂上的晶Si。在CF₄中摻入少量其他氣體可改變刻蝕選擇比。摻入少量O₂可提高對Si和SiO₂的刻蝕速率。

在晶體硅太陽能電池大規模生產過程中，容易出現刻蝕深度不夠或者不均，從而導致并聯電阻過低，最終影響開壓、漏電和電池效率，因而提高并聯電阻是提高太陽能電池轉換效率的有效途徑之一。刻蝕深度不足或者不均的直接影響因素是刻蝕時間不足和射頻功率過低。本發明在不影響生產效率和節能的前提下，采用適當增加氧氣和四氟化碳流量的方法，并尋找到適當的刻蝕時間，達到提高并聯電阻的目的

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提高干法刻蝕的深度和均勻性，從而提高并聯電阻，最終提高太陽能電池的轉換效率。

本發明所提供的一種提高晶硅太陽能電池并聯電阻的方法，按如下步驟依次為：

(1)將經過清洗制絨、擴散后的硅片用工裝安置好，放入等離子體刻蝕機準備刻蝕；

(2)采用干法刻蝕的工藝，通過調整等離子體刻蝕機的氧氣、四氟化碳的流量以及總體的刻蝕時間，對擴散后的硅片進行刻蝕。

本發明的有益效果是：通過參數設置提高等離子體對硅片邊緣的轟擊能力，使硅片邊緣刻蝕得更加徹底和均勻，這樣可以有效提高太陽能電池的并聯電阻，減少漏電，對電池的開壓有一定的好處，從而提高太陽能電池的轉化效率。

具體實施方式

下面根據本發明提供的一種提高晶硅太陽能電池并聯電阻的方法，采用下面的具體實施方案作進一步說明。本實施方案是在制絨、擴散、PECVD、絲網印刷各道工序的工藝與原工藝相同的條件下進行的。具體實施方式如下：

(1)將經過清洗制絨、擴散后的硅片用工裝安置好，放入等離子體刻蝕機準備刻蝕；

(2)將等離子體刻蝕機的氧氣流量參數設置為30±5sccm；

(3)將等離子體刻蝕機的四氟化碳流量參數設置為300±50sccm；

(4)將等離子體刻蝕機的刻蝕時間設置為850～1300s；然后進行刻蝕。

本實施范例的結果如表1所示，其中原晶硅太陽能電池的刻蝕工藝方案為A，改進后的刻蝕工藝試驗方案為B。試驗結果表明，本發明所提供的提高并聯電阻的技術方案與原方案相比，開路電壓提高1mv，并聯電阻提高了41.48Ω，電池片的平均轉換效率提高了0.06％。

表1新刻蝕工藝與原工藝的對比試驗結果

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