[發(fā)明專利]一種P型晶體硅雙面電池的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310612747.8
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103646992A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫海平;高艷濤;楊灼堅(jiān);邢國強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 奧特斯維能源（太倉）有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 劉燕嬌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能電池制造領(lǐng)域，具體涉及一種P型晶體硅雙面電池的制備方法。

背景技術(shù)

在能源匱乏、資源短缺以及環(huán)境污染等問題日益突出的背景下，利用自然資源太陽能發(fā)電，已被當(dāng)作解決全球變暖以及化石燃料枯竭問題的對策,受到世界各國的青睞。然而較高的生產(chǎn)成本制約著其應(yīng)用范圍，且隨著政府補(bǔ)貼大幅削減，降低電池片的生產(chǎn)成本，提高發(fā)電效率成為各生產(chǎn)廠家迫在眉睫的問題。雙面電池能更加充分的利用太陽光，不僅正面入射的太陽光還有背面的散射光等，提高了電池的發(fā)電量。而且該種電池更適合建筑一體化，以及垂直安裝等應(yīng)用。據(jù)試驗(yàn)證明，這種電池板能比普通電池板的發(fā)電量提高10%-30%。

常規(guī)的雙面電池制作需要進(jìn)過兩次摻雜，以P型硅雙面電池為例，其結(jié)構(gòu)為N+PP+，為了實(shí)現(xiàn)N+需要進(jìn)行磷摻雜，為了實(shí)現(xiàn)P+需要進(jìn)行硼摻雜，擴(kuò)硼需要更高的溫度,難度更大,同時(shí)擴(kuò)磷擴(kuò)硼需要好的掩膜,否則交叉參雜容易形成漏電等種種問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對目前現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種P型晶體硅雙面電池的制備方法。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種P型晶體硅雙面電池的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(a)?對P型單晶體硅半導(dǎo)體襯底制絨并進(jìn)行化學(xué)清洗:選擇P型硅片，對選擇的P型硅片在堿液下進(jìn)行表面絨面化，然后在酸性條件下進(jìn)行化學(xué)清洗，除去表面雜質(zhì)；

（b）形成PN結(jié)，得到P型硅片前表面的N+結(jié)構(gòu)：在P型硅片襯底的前表面進(jìn)行磷擴(kuò)散，形成PN結(jié)，或者在P型硅片襯底的前表面進(jìn)行離子注入磷源，通過退火形成PN結(jié)，從而得到前表面的N⁺結(jié)構(gòu)；

（c）雙面沉積減反射膜：在PN結(jié)一側(cè)表面沉積SiNx或SiO₂或SiO₂/SiNx減反射膜，在PN結(jié)另一側(cè)表面沉積Al₂O₃/SiNx?或SiO₂/SiNx或Al₂O₃/?SiO₂/SiNx減反射膜；

（d）背面局部開膜：采用激光或者濕法刻蝕的方式進(jìn)行襯底背面開膜，對局部的背面減反射膜進(jìn)行去除，露出去除區(qū)域的硅襯底；

（e）制備電池的正極和負(fù)極：采用印刷技術(shù)在電池的正面和背面分別印刷含銀漿料和含鋁漿料而形成電池的負(fù)極和正極；電極的主要作用是把太陽電池的電流收集起來再導(dǎo)出電池；

（f）燒結(jié):在燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，背面含鋁漿料與開膜后露出的硅形成P⁺背面場，形成完整的電池片N⁺PP⁺結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，步驟b中通過磷擴(kuò)散形成PN結(jié)時(shí)，在進(jìn)行步驟c之前，需要進(jìn)行硅片的磷硅玻璃和背面PN結(jié)、側(cè)面PN結(jié)的去除。

優(yōu)選的，步驟a中選擇的P型硅片的電阻率為0.3?-10???cm?。

優(yōu)選的，步驟a中具體的表面制絨和化學(xué)清洗方法為:用0.5-2%的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液在75-85℃下對P型單晶硅表面進(jìn)行化學(xué)腐蝕，制備出金字塔形狀的絨面，隨后用鹽酸和氫氟酸進(jìn)行清洗。

優(yōu)選的，步驟b中通過磷擴(kuò)散形成PN結(jié)的具體方法為：在擴(kuò)散爐中在600-900℃的溫度下，采用POCl₃進(jìn)行磷擴(kuò)散，使P型晶體硅方阻為40-120?/□；通過離子注入磷源形成PN結(jié)的具體方法為：先離子注入磷源，在離子束能量為8-15keV、離子注入量為（1×15）-（7×15）cm^-2后，再在退火爐中，在800-1000℃的溫度下退火，退火后的P型晶體硅方阻為40-120??/□。退火的目的是激活離子注入的磷源，并對離子注入時(shí)損傷的硅表面進(jìn)行修復(fù)。

優(yōu)選的，步驟c中PN結(jié)另一側(cè)的鍍膜面為絨面或者為拋光面，雙面沉積后的雙面的減反射膜的厚度均為50-100nm。

優(yōu)選的，步驟d中采用激光進(jìn)行開膜時(shí)，使用激光的脈沖能量為0.05-0.15uJ，頻率為50-300KHz；采用濕法刻蝕的方式進(jìn)行開膜時(shí)，開膜后需要進(jìn)行清洗工作，兩種方式開膜后形成的圖形的線寬為20-70um，線間距為0.5-1.5mm。

優(yōu)選的，步驟e中所述的含鋁漿料只印刷在背面開膜后除去減反射膜的區(qū)域，需要對準(zhǔn)印刷，不能偏離此區(qū)域,開膜圖形與印刷圖形匹配以及對準(zhǔn)。

優(yōu)選的，步驟f中燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)的溫度為400-800℃。