[發明專利]一種黑硅雙面電池的制作方法

在審

• 申請號: 201610115909.0
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105576081A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 林振龍;楊曉琴;黃明
• 申請（專利權）人: 江西展宇新能源股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0236;H01L31/028
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 楊志宇

技術領域

本發明涉及一種黑硅雙面電池的制作方法，屬于太陽能電池技術領域。

背景技術

近些年來，黑硅作為一種具有納米陷光結構的新型半導體光電材料，因為其具有 降低電池表面反射率，可以有效的提高電池片的轉化效率，所以受到了廣泛關注。黑硅的制 備方法主要包括飛秒激光法、電化學腐蝕法、反應離子刻蝕法和金屬輔助化學刻蝕法，其 中，飛秒激光法和反應離子刻蝕法是干法刻蝕，電化學腐蝕和金屬輔助化學刻蝕法是屬于 濕法刻蝕。在制作黑硅的諸多方法當中，金屬輔助化學腐蝕法由于其成本低，設備簡單，更 容易整合到當前的太陽能電池工藝工序當中而受到青睞。通過金屬輔助化學刻蝕法的黑硅 表面較稀松，再用堿對納米結構進行修正刻蝕處理，通過大量的試驗，微納結構絨面可以減 小電池片的反射率，轉化效率較產線可以提高0.3%以上。

目前的晶硅電池片市場通常只有一個受光面，即太陽能電池只能利用正面照射過 來的那部分光子，對于電池背面的太陽光都不能利用，不能充分的利用太陽光，這對于提高 太陽能電池實際發電量來說是一個很大的障礙。英利集團生產的雙面電池“Panda”電池也 采用雙面受光技術，但其采用正面擴磷，背面擴硼的方法，雙面印刷銀電極來制備雙面受光 電池，此種雙面電池涉及到雙面不同類型的擴散以及多種繁瑣的工序，給產業化的進展帶 來一定阻礙。

發明內容

本發明的目的是提供一種黑硅雙面電池的制作方法，先通過金屬輔助催化腐蝕 （MACE）的方法在硅片表面形成一層納米絨面，再采用PECVD沉積、擴散、印刷、燒結，形成黑 硅雙面電池，可以降低發射率，提高了對光的吸收。

一種黑硅雙面電池的制作方法，具體步驟為：

a.將硅片進行雙面制絨；

b.采用金屬輔助催化腐蝕制作黑硅結構

將制絨后的硅片放入AgNO₃和HF的混合溶液中，AgNO₃的濃度為0.001-0.2mol/L，HF的 濃度為0.01-0.1mol/L，在室溫條件下反應10-100s，反應完畢后把硅片洗凈，再放入HF和 H₂O₂的混合溶液中，HF的濃度為1-5mol/L，H₂O₂的濃度為0.1-2mol/L，在室溫條件下反應 50-200s；

c.采用酸去除金屬離子

將b步驟得到的硅片洗凈，先用0.005-0.2mol/L的KOH溶液在70℃下反應50-200s，再 用0.005-0.2mol/L的HNO₃清洗3min，最后用HCl、H₂O₂、H2O的混合溶液在80℃的條件下清洗 5-15min，HCl、H₂O₂、H2O的體積比為1:1:6；

d.第一面采用PECVD沉積形成含硼二氧化硅層；

采用三甲基硼和CO₂對c步驟制得的硅片的第一面用PECVD沉積形成含硼的二氧化硅 層，三甲基硼的流量為450-600sccm，CO2的流量為300-350sccm，進行PECVD的時間為380s- 440s，反應溫度為200℃-250℃；

e.第二面采用PECVD沉積形成含磷二氧化硅層；

采用磷烷和CO₂對d步驟制得的硅片的第二面用PECVD沉積形成含磷的二氧化硅層，磷 烷的流量為10-100sccm，CO₂的流量為300-350sccm，進行PECVD的時間為380s-440s，反應 溫度為200℃-250℃；

f.雙面共擴散、沉積SiNx

把e步驟制得的硅片進行擴散和沉積，N₂流量為21L/min,擴散爐中的溫度為800℃- 1000℃，保溫時間為30min-90min，再對硅片的兩面分別進行沉積SiNx薄膜；

g.形成黑硅雙面電池。

把f步驟制得的硅片兩面進行絲網印刷、共燒結完成雙面電池的金屬化，制備出成 品的黑硅雙面電池。

下表為本發明的黑硅雙面電池的電性能參數