[發(fā)明專利]太陽能電池的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310081637.3
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN104051563B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓允;王大男
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司11274
• 代理人: 申健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池制造領(lǐng)域，尤其涉及太陽能電池的制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著人們對多晶硅材料理解的不斷加深，對多晶硅材料的處理和電池工藝作了大量的改進(jìn)，從而使多晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率得到了迅速的提高，進(jìn)而使多晶硅太陽能電池在日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛。

目前，多晶硅太陽能電池的生產(chǎn)工藝流程為：清洗制絨、擴(kuò)散、刻蝕、PECVD(Plasma?Enhanced?Chemical?Vapor?Deposition，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)、絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)。其中，清洗制絨工藝多采用HF(氫氟酸)和HNO3(硝酸)的混合溶液對硅片表面進(jìn)行處理，以去除硅片表面的機(jī)械損傷層，同時在硅片的上下兩個表面上形成腐蝕坑，即絨面。入射光照到硅片正面的絨面上時，會經(jīng)過多次反射，從而能達(dá)到增加光線吸收率的目的。但是，由于硅片背面也有絨面，當(dāng)入射光進(jìn)入硅片內(nèi)部達(dá)到背面時，也容易形成多次反射，導(dǎo)致有較多長波段光容易透射損失。

為了降低光的透射損失，現(xiàn)有技術(shù)提出了一種僅在硅片正面形成絨面的方法。該方法首先在硅片的背面形成氮化硅薄膜；然后采用低濃度(一般為1％左右)堿液對硅片表面進(jìn)行處理，由于氮化硅不與堿液反應(yīng)，因此能保護(hù)硅片的背面，而正面與堿液反應(yīng)以形成絨面；最后采用HF去除氮化硅薄膜，由于HF不與硅本體發(fā)生反應(yīng)，因此能保證正面已形成的絨面不受影響。

使用上述方法將硅片背面的氮化硅薄膜去除后，暴露出的硅片背面保持原貌，由于該背面在覆蓋氮化硅薄膜之前未去除機(jī)械損傷層，因此，硅片背面仍保留該機(jī)械損傷層，將該硅片制成太陽能電池后，由于機(jī)械損傷層的存在會導(dǎo)致有較多的復(fù)合，進(jìn)而導(dǎo)致少子壽命的降低和電流的下降，最終使太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例提供一種太陽能電池的制備方法，解決了采用現(xiàn)有方法對硅片進(jìn)行單面制絨時，由于未去除機(jī)械損傷層而導(dǎo)致的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率降低的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

一種太陽能電池的制備方法，包括：(1)、在硅片的正面形成保護(hù)膜；(2)、采用拋光液對完成所述步驟(1)的所述硅片進(jìn)行表面處理，以使所述硅片的背面與所述拋光液反應(yīng)，去除機(jī)械損傷層并形成平坦表面；(3)、采用處理液對完成所述步驟(2)的所述硅片進(jìn)行表面處理，以去除所述硅片正面的所述保護(hù)膜；(4)、對完成所述步驟(3)的所述硅片進(jìn)行表面制絨工藝，以在所述硅片的正面形成絨面。

進(jìn)一步地，所述步驟(4)具體包括：在反應(yīng)槽中放入氫氟酸和硝酸的混合溶液；將完成所述步驟(3)的所述硅片放入所述反應(yīng)槽中進(jìn)行表面處理，以在所述硅片正面形成絨面。

進(jìn)一步地，所述步驟(4)具體包括：在完成所述步驟(3)的所述硅片背面形成氮化硅薄膜；采用堿液對所述硅片進(jìn)行表面處理，以在所述硅片正面形成絨面；采用氫氟酸去除所述氮化硅薄膜。

優(yōu)選地，所述保護(hù)膜為氮化硅薄膜。

其中，所述氮化硅薄膜的厚度為50nm～100nm，折射率為1.5～2.5。

優(yōu)選地，所述拋光液為氫氧化鈉溶液。

其中，所述氫氧化鈉溶液的濃度為3％～10％，溫度為50℃～100℃。

優(yōu)選地，所述處理液為氫氟酸。

其中，所述氫氟酸的濃度大于等于3％。

進(jìn)一步地，所述采用拋光液對完成所述步驟(1)的所述硅片進(jìn)行表面處理的步驟具體包括：將完成所述步驟(1)的所述硅片插入花籃中；將盛有所述硅片的所述花籃放到所述處理液中。

本發(fā)明實施例提供的太陽能電池的制備方法中，通過先在硅片正面形成保護(hù)膜，然后用拋光液對硅片的背面進(jìn)行拋光以去除機(jī)械損傷層并使硅片背面形成平坦表面，進(jìn)而通過處理液去除硅片正面的保護(hù)膜，如此處理后，硅片背面的機(jī)械損傷層就會被去除，且硅片的正面也能保持原貌，接下來對硅片進(jìn)行正常的表面制絨工藝，由于硅片正面與原硅片的形貌一致，所以和制絨液反應(yīng)能正常形成腐蝕坑；而拋光后的硅片背面與制絨液的反應(yīng)較輕微，使拋光表面的形貌基本不發(fā)生變化，因此，最終獲得的硅片具有正面為絨面、背面為平坦表面的形貌，使用該硅片制成太陽能電池后，不僅能提高光線吸收率、降低長波段光的透射損失，還能提高轉(zhuǎn)換效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種太陽能電池的制備方法的流程圖；

圖2a～2d分別為完成圖1中每個步驟后硅片的剖面示意圖；