[發明專利]單晶硅太陽能電池的制備方法

有效

• 申請號: 201510515015.6
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN105154983B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 何云海
• 申請（專利權）人: 浙江啟鑫新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙)33228
• 代理人: 代忠炯

技術領域

本發明涉及太陽能電池制備方法技術領域，具體涉及一種單晶硅太陽能電池的制備方法。

背景技術

單晶硅具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質，是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999％，甚至達到99.9999999％以上。用于制造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的單晶硅在單晶爐內拉制而成。隨著節能減排和環保意識的逐漸增強，單晶硅電池作為一種清潔、無污染、節能的新能源，應用的越來越廣泛。

目前，單晶硅電池的制備流程一般包括制絨、擴散、刻蝕、清洗和鍍膜工序。上述工序較為關鍵的是制絨、擴散和鍍膜工序，比如其中的制絨工序，絨面的均勻度直接影響電池的性能，如果不均勻會導致電池反射率提高，減反射效果差；另鍍膜過程膜的膜色、厚度等對電池的反射率均有很大程度的影響。現有技術在絨面制作過程采用較多的是單一的廉價的堿性腐蝕，如采用氫氧化鈉等，但往往存在絨面不均勻、反射率高等不足；而在鍍膜等工序控制過程，也會造成膜厚等參數的差異化導致反射率提高的不足。

發明內容

本發明針對現有技術的上述不足，提供一種絨面均勻、膜色和膜厚均勻、反射率低的單晶硅太陽能電池的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種單晶硅太陽能電池的制備方法，處理步驟包括：

(1)首先在制絨槽內配置制絨水溶液，其中氫氧化鈉的質量百分比為1.5-2.5％，磷酸鈉的質量百分比為2-5％，硅酸鈉的質量百分比為3-5％，異丙醇的質量百分比為2-4.5％，乳酸200-600ppm；將所述的制絨水溶液的溫度控制在80-90℃，然后將單晶硅片加入到上述的制絨水溶液中，停留1000-1200S；

(2)然后將步驟(1)制絨后的單晶硅片取出、清洗干凈然后置于擴散爐內的石英舟內，采用三氯氧磷液態源作為擴散源，在800-950℃下通過氮氣帶動三氯氧磷進入石英周中與硅片反應，制備PN結；

(3)將步驟(2)制備PN結的硅片進行邊緣刻蝕，具體為將硅片置于氫氟酸與硝酸的混合溶液中進行刻蝕，其中氫氟酸與硝酸的體積比為:5-20：1；

(4)刻蝕完成后，將硅片取出并清洗干凈，然后鍍反射膜，具體為：將硅片裝入石墨舟中，放入抽真空的沉積腔室中，然后進行第一層氮化硅的沉積：第一層氮化硅沉積溫度為450℃～500℃，第一層氮化硅沉積功率為6000W～6500W，第一層氮化硅沉積氣體比例為氨氣與硅烷的流量比4～6:1，第一層氮化硅沉積時間為100～250s；將沉積第一層氮化硅之后的硅片進行第二層的氮化硅沉積：第二層氮化硅沉積溫度為450℃～500℃，第二層氮化硅沉積功率為6000W～6500W，第二層氮化硅沉積氣體比例為氨氣與硅烷的流量比8～12:1，第二層氮化硅沉積時間為600～720s；

(5)刻蝕完成后進行絲網印刷制備成單晶硅太陽能電池。

作為優選，步驟(1)所述的制絨水溶液，其中氫氧化鈉的質量百分比為1.5-2％，磷酸鈉的質量百分比為2-3％，硅酸鈉的質量百分比為3-4％，異丙醇的質量百分比為2-3％，乳酸的質量百分比為401-450ppm；采用上述配比，制備出的絨面更加均勻，硅片上的金字塔形狀更加規則、覆蓋率高，間隙少，有效提高減反射率。

作為優選，步驟(4)鍍反射膜，具體為：將硅片裝入石墨舟中，放入抽真空的沉積腔室中，然后進行第一層氮化硅的沉積：第一層氮化硅沉積溫度為450℃～480℃，第一層氮化硅沉積功率為6200W～6500W，第一層氮化硅沉積氣體比例為氨氣與硅烷的流量比4～4.5:1，第一層氮化硅沉積時間為110～150s；將沉積第一層氮化硅之后的硅片進行第二層的氮化硅沉積：第二層氮化硅沉積溫度為450℃～480℃，第二層氮化硅沉積功率為6200W～6500W，第二層氮化硅沉積氣體比例為氨氣與硅烷的流量比8～10:1，第二層氮化硅沉積時間為600～650s；采用上述鍍膜工藝，膜色和膜厚更加均勻，進一步降低了硅片的反射率。

本發明的優點和優異效果：