[發(fā)明專利]單晶硅片的拋光方法、太陽能電池片及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310602911.7
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103603055A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆英麗;湯歡;范志東;馬繼奎
• 申請（專利權(quán)）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10;H01L31/18
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種單晶硅片的拋光方法、太陽能電池片及其制作方法。

背景技術(shù)

隨著市場競爭日益激烈，高效太陽能電池的設(shè)計與研發(fā)成為目前研究發(fā)展的主要方向。目前一般N型單晶硅太陽能電池的制作流程包括硅片制絨、P擴散、濕法刻蝕、B擴散、等離子刻蝕、濕化學(xué)、減反射膜沉積以及絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)等步驟。N型單晶硅的背面是利用P擴散作為太陽能電池的背場，因此，如何對N型單晶硅電池的背面進行優(yōu)化調(diào)整是提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的一種重要途徑。

目前單晶制絨主要為槽式制絨，即將單晶硅置于制絨槽內(nèi)浸泡一定的時間，制絨后在單晶硅片的正反兩面都形成了“金字塔”絨面，而作為太陽能電池背場的一面則要求硅片表面平整，這樣可以增加太陽光譜中長波段光譜在N型單晶硅背面的反射，使得長波段的太陽光反射回硅片內(nèi)部，有利于增加長波段太陽光的吸收和轉(zhuǎn)換，進而提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。因此，拋光工藝在制作太陽能電池的研發(fā)和應(yīng)用中起著重要的作用。

目前對硅片的拋光一般是對切割后的硅片采用酸堿腐蝕減薄然后納米研磨拋光和有蠟拋光的工藝路線。而對于制絨后的拋光方法一般為機械拋光，而機械拋光不利于太陽能電池的大規(guī)模生產(chǎn)，同時還增加了生產(chǎn)成本。因此，如何在降低成本的前提下對制絨后的硅片進行平整化處理，進而增加硅片表面對太陽光的反射率，成為目前研究的熱點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種單晶硅片的拋光方法、太陽能電池片及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對制絨后的硅片機械拋光增加成本以及不能夠大規(guī)模生產(chǎn)所帶來的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種單晶硅片的拋光方法，將制絨后的單晶硅片的用于制作背場的背面置于拋光液中、正面置于拋光液外進行化學(xué)拋光。

進一步地，拋光液為硝酸和氫氟酸的混合液。

進一步地，拋光液中硝酸和氫氟酸的體積比為10:1～15:1，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為55～75%，氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為30～50%，拋光時間為3.77～5.48分鐘。

進一步地，拋光液中硝酸和氫氟酸的體積比為12:1～14:1，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為60～70%，氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為35～45%，拋光時間為4.12～5.02分鐘。

進一步地，拋光液中硝酸和氫氟酸的體積比為13:1，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為65%，氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為40%，拋光時間為4.54分鐘。

進一步地，硝酸的自動補液量為0.2～0.6L/100片，氫氟酸的自動補液量為0.1～0.3L/100片。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種太陽能電池片的制作方法，包括對單晶硅片拋光的步驟，拋光步驟采用上述任一種拋光方法實施。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種太陽能電池片，該太陽能電池片采用上述任一種制作方法制作而成。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，將制絨后的單晶硅片用于制作背場的背面置于拋光液中、正面置于拋光液外并保持一段時間，通過對背面的絨面結(jié)構(gòu)進行拋光從而使得硅片上太陽能電池背場比較平整，增加了太陽光譜中長波段光譜在單晶硅背面的反射；同時由于減小了硅片背面的絨面面積，進而減小了硅片背面的表面缺陷態(tài)密度以及背面光生載流子的復(fù)合速率，使經(jīng)過硅片的光更多地反射回硅片內(nèi)部增加激發(fā)電子-空穴對的幾率，在此基礎(chǔ)上提高了以該硅片制作的太陽能電池的開路電壓和短路電流，進而提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率，降低了電池單元的制作成本?？梢姡景l(fā)明通過調(diào)整并優(yōu)化單晶硅背場的拋光工藝進而提高了長波段太陽光的反射率，使長波長的光進一步反射回硅片內(nèi)部增加被吸收的可能性，從而提高了太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了采用本發(fā)明的拋光工藝和非拋光工藝的硅片制作的太陽能電池的內(nèi)量子效率（IQE）示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對制絨后的單晶硅片采用機械拋光造成的成本高以及無法大規(guī)模生產(chǎn)的問題，本發(fā)明提供了一種單晶硅片的拋光方法，將制絨后的單晶硅片的用于制作背場的背面置于拋光液中、正面置于拋光液外進行化學(xué)拋光。