[發(fā)明專利]背面邊緣隔離法制備多晶硅太陽電池的工藝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310400428.0
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103500771A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉強(qiáng);薛小興;楊斌;盧君
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇愛多光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 江陰大田知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32247
• 代理人: 楊新勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池的制備領(lǐng)域，具體涉及一種背面邊緣隔離法制備多晶硅太陽電池的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

在多晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝中，經(jīng)過擴(kuò)散形成PN結(jié)之后，需要去除硅片邊緣的N型層，即邊緣隔離，或我們常說的刻蝕。目前常用的刻蝕工藝主要有2類，包括干法刻蝕和濕法刻蝕，它們均不同程度上存在一些問題。

干法刻蝕工藝是將硅片疊放在一起，利用四氟甲烷和氧氣與硅片發(fā)生反應(yīng)從而達(dá)到去除邊緣N型層的目的。它最大的問題是容易出現(xiàn)過刻的現(xiàn)象，由于硅片之間始終存在縫隙，氣體分子滲入后就會對正面的N型層進(jìn)行轟擊，造成損傷。這一方面會造成開路電壓的損失，另一方面也會對硅片外觀造成不利的影響。

濕法刻蝕是使硅片漂浮在硝酸和氫氟酸等的混合溶液上，利用腐蝕硅片背面達(dá)到去除N型層的目的。這種工藝避免了干法刻蝕對硅片正面的損傷，將邊緣隔離和去除磷硅玻璃整合在一臺機(jī)器中，具有產(chǎn)量大，刻蝕效果好等特點(diǎn)。但同時也存在著一些不足，比如溶液有時會出現(xiàn)上涌的現(xiàn)象，形成我們所說的“刻蝕痕”，影響最終的產(chǎn)品外觀；另外工藝過程中各種酸堿化學(xué)品的耗量十分巨大，無論對企業(yè)還是環(huán)境都是很大的負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種可節(jié)約成本，降低消耗及污染，并且能提高產(chǎn)品質(zhì)量的背面邊緣隔離法制備多晶硅太陽電池的工藝方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計一種背面邊緣隔離法制備多晶體硅太陽電池的工藝方法，所述工藝方法包括如下步驟：

（a）清洗制絨：將多晶硅片置于硝酸或鉻酸和氫氟酸的混合溶液中，去除損傷層，形成絨面結(jié)構(gòu)；

（b）擴(kuò)散制備PN結(jié)：將硅片置于三氯氧磷氣氛中進(jìn)行擴(kuò)散，形成PN結(jié)；

（c）腐蝕漿料：通過點(diǎn)膠法將腐蝕漿料均勻覆蓋于硅片背面的邊緣；

（d）加熱：將背面邊緣覆蓋有腐蝕漿料的硅片進(jìn)行加熱，反應(yīng)后去除背面邊緣的PN結(jié)；

（e）清洗：洗去所述腐蝕漿料殘余，去除正面磷硅玻璃；

（f）采用PECVD技術(shù)在正面沉積氮化硅薄膜；

（g）采用絲網(wǎng)印刷然后共燒形成合金的方式，在正面形成銀電極，背面形成鋁背場。?

優(yōu)選地，所述步驟（a）中硝酸或鉻酸和氫氟酸的體積比在1:2-5:1之間，反應(yīng)時間在50-250s之間。

優(yōu)選地，所述步驟（b）中，擴(kuò)散溫度在700-900℃之間，攜帶三氯氧磷的氮?dú)饬髁吭?00-2500ml/min之間，通氣時間在10-30min之間。

優(yōu)選地，經(jīng)過所述步驟（b）擴(kuò)散后的硅片方塊電阻在60-100Ω/□。

優(yōu)選地，步驟（c）中，所述腐蝕漿料的覆蓋寬度為0.2-2mm，高度為0.2-2mm，漿料距硅片邊緣的距離小于0.5mm。

優(yōu)選地，所述腐蝕漿料含有氫氧化鈉或氫氧化鉀，所述氫氧化鈉或氫氧化鉀的質(zhì)量百分濃度為5%-20%。??

優(yōu)選地，步驟（d）中，加熱溫度設(shè)置為150℃-300℃之間。

優(yōu)選地，在所述步驟（e）中，先將硅片浸泡在去離子水中1-5min，再噴淋去離子水洗去所述腐蝕漿料殘余。

優(yōu)選地，在所述步驟（e）中，采用氫氟酸水溶液去除磷硅玻璃，所述氫氟酸的質(zhì)量百分濃度為5%-20%，去除磷硅玻璃的時長為2-10min。

優(yōu)選地，所述步驟（f）中，沉積溫度設(shè)置為400-500℃，氮化硅薄膜厚度為80-90nm。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：本發(fā)明通過腐蝕漿料去除背面邊緣的N型層，從而達(dá)到PN結(jié)隔離的目的，由于該工藝全部在背面完成，因此徹底避免了常規(guī)工藝對硅片正面可能造成的不利因素，提高了硅片的質(zhì)量，極大的降低了工藝成本，并且減少了廢水廢氣的排放。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

一種背面邊緣隔離法制備多晶體硅太陽電池的工藝方法，所述工藝方法包括如下步驟：

（a）清洗制絨：將多晶硅片置于硝酸和氫氟酸的混合溶液中，去除損傷層，形成絨面結(jié)構(gòu)，其中，硝酸和氫氟酸的體積比為3:1，反應(yīng)時間在150s；

（b）擴(kuò)散制備PN結(jié)：將硅片置于三氯氧磷氣氛中進(jìn)行擴(kuò)散，形成PN結(jié)，擴(kuò)散溫度為860℃，三氯氧磷的流量為1200sccm，通氣時間在20min，擴(kuò)散后方塊電阻為80Ω/□；?