[發(fā)明專利]一種背拋光太陽(yáng)能電池工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310304597.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104638050A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭翠麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中科信電子裝備有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;C30B33/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽(yáng)電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種背拋光太陽(yáng)能電池工藝。?

背景技術(shù)

據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，全世界煤炭只能用220年，而石油大規(guī)模開(kāi)采和利用的峰值位于2012年，并將在30-60年后消耗盡。準(zhǔn)確把準(zhǔn)方向，調(diào)整能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)是非常緊迫的任務(wù)。隨著石油、煤炭能源的日益減少和由此帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境惡化，人們開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向新型綠色能源，而人類最直接的獲得的最直接的方式就是太陽(yáng)能，太陽(yáng)能電池是利用太陽(yáng)能最有效的方式之一。據(jù)這份預(yù)測(cè)，到2050年太陽(yáng)能將在人類整個(gè)能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)中占據(jù)20％的比例，而到2100年這個(gè)比例將達(dá)到70％。顯然，人類賴以生存和發(fā)展的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)將在本世紀(jì)發(fā)生根本的改變，太陽(yáng)能將成為最重要的能源。我國(guó)是一個(gè)能耗大國(guó)，因此，及早研究我國(guó)未來(lái)能源的供應(yīng)，?

目前晶體硅太陽(yáng)能電池占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。晶體硅生產(chǎn)線絕大多數(shù)是利用摻硼的P型硅作為太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)，基本上工藝流程包括：制絨、擴(kuò)散、刻蝕、磷硅玻璃清洗、氮化硅沉積、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)、測(cè)試等。傳統(tǒng)電池制作也存在一些弊端，近來(lái)，為了降低太陽(yáng)電池的成本，硅片的厚度不斷降低，從最初的350μm到270、240、220、180μm，將來(lái)甚至?xí)蚋》较虬l(fā)展。?

由此傳統(tǒng)電池制作出現(xiàn)了新的問(wèn)題，一是背面復(fù)合，隨著硅片厚度的減薄，少數(shù)載流子的擴(kuò)散長(zhǎng)度可能接近或大于硅片的厚度，部分少數(shù)載流子將擴(kuò)散到電池背面而產(chǎn)生復(fù)合，這將對(duì)電池效率產(chǎn)生重要影響。二是內(nèi)表面背反射性能，當(dāng)硅片厚度降低到200μm以下時(shí)，長(zhǎng)波長(zhǎng)的光吸收減少，需要電池有良好的?背反射性能。如果在電池制作中加入背拋光工藝上面的問(wèn)題就會(huì)得到解決，即可降低表面負(fù)荷速率，提高開(kāi)路電壓又可以良好的被表面反射，從而提升長(zhǎng)波段的響應(yīng)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種背拋光太陽(yáng)能電池的制備方法，該方法采用P型多晶硅片，在制絨前完成，不同于傳統(tǒng)的背拋光-在刻蝕后進(jìn)行背拋光，本方法即可達(dá)到背拋光效果又可改善擴(kuò)散方阻均勻性的控制。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：?

一種背拋光太陽(yáng)能電池工藝制備：包括以下步驟：?

(1)選取P型多晶硅片，進(jìn)行背表面拋光制備；?

對(duì)于P型多晶硅片，采用氫氟酸(HF)，硝酸(HNO₃)混合液對(duì)硅片進(jìn)行拋光，濃度為70％的HNO₃和濃度為50％的HF以體積比10～12∶1的混合液。?

(2)進(jìn)行表面絨面制備；?

P型硅片，采用氫氟酸(HF)，硝酸(HNO₃)混合液對(duì)硅片進(jìn)行制絨，濃度為70％的HNO₃和濃度為50％的HF以體積比4～3∶1的混合液。?

(3)磷擴(kuò)散形成前表面場(chǎng)；?

將制絨后硅片采用三氯氧磷液態(tài)磷源進(jìn)行管式擴(kuò)散形成前表面場(chǎng)。?

(4)去除磷硅玻璃；?

將磷擴(kuò)散后的硅片浸入體積百分含量為5％的氫氟酸(濃度為50％)溶液中清洗去除磷擴(kuò)散后的磷硅玻璃層。?

(5)前表面沉積氮化硅膜?

氮化硅膜為雙層氮化硅或二氧化硅和氮化硅的疊層膜。?

采用PECVD方法對(duì)前表面沉積雙層氮化硅。?

(6)絲網(wǎng)印刷背電極、鋁背場(chǎng)及正電極?

背電極、鋁背場(chǎng)及正電極進(jìn)行印刷及烘干，印刷增重要嚴(yán)格控制。?

(7)燒結(jié)?

前后表面金屬進(jìn)行進(jìn)行一次燒結(jié)，形成背面局部P+層和前后表面電極的歐姆接觸。?

在上述步驟中：?

步驟(1)中所述氫氟酸和硝酸的濃度分別為：70％的HNO₃和濃度為50％的HF，體積比10～12∶1的混合液。?

步驟(2)中所述制絨反應(yīng)溫度為0-1℃。?

步驟(3)中所述擴(kuò)散后方塊電阻為78～85Ω/□，結(jié)深0.3～0.5um?

步驟(4)中所述中磷硅玻璃層清洗時(shí)采用體積百分含量為5％的氫氟酸(濃度為50％)溶液。?

步驟(5)中所述氮化硅膜為雙層氮化硅或二氧化硅和氮化硅的疊層膜。?

步驟(6)中所述背場(chǎng)的印刷增重1.4～1.5g。?

步驟(7)中所述最高燒結(jié)溫度為750～900℃。?

在電池前表面采用PECVD沉積雙層氮化硅疊層結(jié)構(gòu)，雖然都是氮化硅，但性質(zhì)完全不一樣，第一層氮化硅起鈍化效果，第二層主要起調(diào)節(jié)整個(gè)膜層光學(xué)性質(zhì)的效果。也可以采用二氧化硅氮化硅疊層結(jié)構(gòu)，二氧化硅可以采用熱氧化，化學(xué)氧化，PECVD形成，氮化硅由PECVD沉積而成；也可以采用其他疊層結(jié)構(gòu)。?