[發明專利]PERC晶體硅太陽能電池生產中的堿拋光方法

在審

• 申請號: 201510945459.3
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105428450A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 黃金;李高非;王繼磊;付少劍;張娟;白炎輝
• 申請（專利權）人: 晉能清潔能源科技有限公司
• 主分類號: H01L31/068
• 分類號: H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

技術領域

本發明屬于太陽能電池的制造技術，涉及一種PERC晶體硅太陽能電池生產中的堿拋光方法。

背景技術

隨著晶體硅太陽電池技術的不斷提高，傳統結構的單晶硅太陽電池的量產轉換效率已達19.2％，多晶硅太陽電池量產轉換效率已達17.8％。傳統結構電池效率已沒有太大的提升空間，電池效率的提升必須依靠新型結構的晶體硅太陽電池發展。在目前已有的硅基體高效電池技術中，由于鈍化發射極及背表面電池(PERC電池)將提升電池效率的工藝移至電池背面，因此其與其他的高效電池技術及新的提高電池效率的制造工藝有非常好的兼容性。PERC電池可與其他高效技術同時整合在硅太陽電池的生產制造中。所以PERC電池是目前高效電池中最有可能被工業推廣的技術，研究其量產工藝對PERC電池的大規模生產具有非常好的指導性作用。

常規的Al2O3PERC電池的生產工藝為制絨→擴散→刻蝕→鍍Al2O3→鍍背面SiNx→鍍正面SiNx→激光開槽或開孔→絲網印刷→燒結→測試。PERC電池主要采用ALD法背面制備三氧化二鋁薄膜的方式，這就要求背表面具有良好的平整性，目前的研究主要集中在對背面進行拋光處理，這樣不但解決了背面鍍膜的平整性問題，而且可以去除背面N型擴散層，促進P+層的形成，提高少子壽命，增加背表面反射率。因此引進拋光工藝整合到PERC電池現有生產工藝中是進一步提高PERC電池效率的一種有效手段。

目前拋光工藝主要包括酸拋光和堿拋光工藝兩種，據相關研究顯示堿拋光工藝相比于酸拋光具有更高的電池轉換效率，但由于堿拋光制備工序復雜，可控性差，所以現在在現有PERC電池的生產中主要采用酸拋光，如何實現簡化堿拋光工藝到現有的PERC電池生產工藝過程中是目前面臨的一個難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠將堿拋光工藝用于現有PERC電池生產工藝的PERC晶體硅太陽能電池生產中的堿拋光方法，使得其能夠改善目前堿拋光過程中生產工序復雜、可控性差的缺陷，解決正面膜層繞鍍導致背表面鈍化效果不佳等問題。

本發明的PERC晶體硅太陽能電池生產中的堿拋光方法步驟如下：對單晶硅片進行常規的制絨、擴散、刻蝕槽去除邊緣與背面的PN結、正面PECVD鍍氮化硅膜工序后，利用帶式傳動方式刻蝕去除背表面及邊緣繞鍍氮化硅，然后經過堿槽進行背表面拋光處理；再通過原子層沉積背面鍍氧化鋁薄膜后，進行常規的激光開槽、絲網印刷正背面金屬漿料、燒結工序，制得PERC電池片。

在利用帶式傳動方式刻蝕去除背表面及邊緣繞鍍氮化硅的過程中，帶速為1.8－2.3m/min，配液體積比為HNO3：HF＝10:1－4:1，刻蝕去除背表面及邊緣繞鍍氮化硅。

本發明將堿拋光工藝整合到現有PERC電池生產工藝中，解決了目前堿拋光引進過程中生產工序復雜，可控性差及正面膜層繞鍍導致背表面鈍化效果不佳等問題，使得基于堿拋光的PERC電池生產能夠較好地適應量產的要求。

具體實施方式

下面結合對比例及實施例對本發明的技術方案及效果作進一步說明。

對比例：

取800pcs單晶硅片，通過配液體積比為NaOH：Addition＝4:1的堿槽，制絨時間1100s，溫度80℃，制備去重為0.4-0.8g的絨面；以POCl3為磷源，沉積和推進時間分別為15min和13min，溫度約為830℃進行擴散；經過配液體積比為HNO3：HF＝10:1的刻蝕槽去除邊緣與背面的PN結；正面PECVD鍍氮化硅膜，沉積厚度70-90nm，鍍膜溫度約為450℃；經過體積分數為17.6％的NaOH堿槽進行背表面拋光處理；通過原子層沉積(ALD)背面鍍氧化鋁薄膜，沉積厚度約10nm；然后PECVD背面鍍氮化硅，沉積厚度90-110nm；然后經過激光開槽，開槽深度約為100nm；采用四主柵絲網印刷正背面金屬漿料，燒結峰值溫度780℃下制成PERC電池片；制得單晶PERC電池片的最大轉換效率為19.7％。

實施例一：