專利名稱：一步擴(kuò)散制備n型太陽能電池的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池的生產(chǎn)方法，尤其是一種通過一步擴(kuò)散法實(shí)現(xiàn)發(fā)射極 及表面場的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)各大太陽能公司生產(chǎn)的晶體硅太陽能能電池都是P-型硅基體，但是 由于η-型硅基體對雜志的抵抗性較大，且沒有光致衰減問題，理論上可以取得更高的效 率，事實(shí)上德國，美國，日本等發(fā)達(dá)國家對可再生能源尤其是太陽能資源的重視，已經(jīng)在 η-型太陽能電池的研究和生產(chǎn)方面取得了很大的突破，如德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研 究所(Fraimhofer ISE)宣布，該機(jī)構(gòu)研制的以η型單晶硅太陽能電池，其轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了 23. 4%。美國Simpower公司的η-型背接觸太陽能電池，其最高效率達(dá)到24. 3%，其已經(jīng)實(shí) 現(xiàn)量產(chǎn)多年，另外，日本三洋公司的HIT電池，其轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23%，且已經(jīng)量產(chǎn)，不過，上 述η-型太陽能電池工藝過程復(fù)雜，成本高。在這種形勢下，研究并生產(chǎn)適合大規(guī)模生產(chǎn)的 N型晶體硅太陽電池意義非常重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種工藝簡單，成本較低，適合大規(guī)模生產(chǎn)的 η-型硅太陽能電池工藝方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為以η型直拉單晶硅為基體，表面有隨機(jī)分布的正金 字塔絨面結(jié)構(gòu)，硅片的正面是覆蓋有SiN減反膜的磷擴(kuò)散制備的表面場，表面場上是印有 銀金屬電極，背面是有AL層擴(kuò)散制備的P-型發(fā)射結(jié)。表面場和發(fā)射結(jié)是在高溫鏈?zhǔn)綌U(kuò)散 爐中進(jìn)行同時擴(kuò)散，或者是放入管式擴(kuò)散爐通P0C13擴(kuò)散形成的。具體的工藝步驟為1)將硅片表面清洗，并在硅片表面形成正金字塔絨面結(jié)構(gòu)；2)在硅片背面蒸鍍或?yàn)R射鋁層；3)用鹽酸清洗去除表面懸浮顆粒，然后用去離子水清洗；4)在硅片正面噴涂磷酸或印刷磷漿，將硅片在高溫鏈?zhǔn)綌U(kuò)散爐中進(jìn)行擴(kuò)散或放入 管式擴(kuò)散爐中通過P0C13擴(kuò)散，在硅片表面同時形成表面場和發(fā)射結(jié)；5) PSG清洗，正面鍍SiN減反膜，印刷正面電極并燒結(jié)，然后用激光刻蝕邊緣。進(jìn)一步的說，本發(fā)明所述的步驟2)中的鋁層的厚度為2 10微米，步驟3)中的 鹽酸濃度為4^-7 ^本發(fā)明的有益效果是工藝過程簡單，容易控制，成本低，光電轉(zhuǎn)換效率高。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。選擇η型直拉單晶硅片，晶面(100)，摻雜濃度12 Ω cm。
硅片經(jīng)過常規(guī)的表面清洗及正金字塔表面織構(gòu)化處理。然后進(jìn)行蒸鍍或?yàn)R射形成厚度為5微米的鋁層，用濃度5%的HCl清洗去除懸浮 Al顆粒。正面噴涂磷酸及烘干。放入高溫鏈?zhǔn)綌U(kuò)散爐中進(jìn)行同時擴(kuò)散，擴(kuò)散后發(fā)射結(jié)為25ohm/Sq，表面場為 80ohm/Sq的方塊電阻。用濃度為5%的HF酸在室溫下清洗Imin去除PSG。正面沉積90nm，折射率為2. 11的SiNx H薄膜。
正面印刷銀漿柵線，燒結(jié)，激光刻蝕使邊緣絕緣。最終測試效率為18 %。以上說明書中描述的只是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，各種舉例說明不對本發(fā)明的實(shí) 質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的具體 實(shí)施方式做修改或變形，而不背離發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種一步擴(kuò)散制備N型太陽能電池的方法，其特征在于包括以下步驟1)將硅片表面清洗，并在硅片表面形成正金字塔絨面結(jié)構(gòu)；2)在硅片背面蒸鍍或?yàn)R射鋁層；3)用鹽酸清洗去除表面懸浮顆粒，然后用去離子水清洗；4)在硅片正面噴涂磷酸或印刷磷漿，將硅片在高溫鏈?zhǔn)綌U(kuò)散爐中進(jìn)行擴(kuò)散或放入管式 擴(kuò)散爐中通過P0C13擴(kuò)散，在硅片表面同時形成表面場和發(fā)射結(jié)；5)PSG清洗，正面鍍SiN減反膜，印刷正面電極并燒結(jié)，然后用激光刻蝕邊緣。
2.如權(quán)利要求1所述的一步擴(kuò)散制備N型太陽能電池的方法，其特征在于所述的硅 片為N型直拉單晶硅片。
3.如權(quán)利要求1或3所述的一步擴(kuò)散制備N型太陽能電池的方法，其特征在于所述 的步驟2)中的鋁層的厚度為2 10微米。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一步擴(kuò)散制備N型太陽能電池的方法，其特征在于所述 的步驟3)中的鹽酸濃度為4% 7%。
5.如權(quán)利要求1所述的一步擴(kuò)散制備N型太陽能電池的方法，其特征在于背面蒸鍍 或?yàn)R射鋁層并用4% 7%鹽酸洗掉懸浮顆粒后，再正面噴涂磷酸或印刷磷漿，在高溫鏈?zhǔn)?擴(kuò)散爐中進(jìn)行同時擴(kuò)散，或是放入管式擴(kuò)散爐通P0C13擴(kuò)散，同時形成表面場和發(fā)射結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一步擴(kuò)散制備N型太陽能電池的方法，是以n型直拉單晶硅為基體，表面有隨機(jī)分布的正金字塔絨面結(jié)構(gòu)，硅片的正面是覆蓋有SiN減反膜的磷擴(kuò)散制備的表面場，表面場上是印有銀金屬電極，背面是有Al層擴(kuò)散制備的P-型發(fā)射結(jié)。表面場和發(fā)射結(jié)是在高溫鏈?zhǔn)綌U(kuò)散爐中進(jìn)行同時擴(kuò)散，或者是放入管式擴(kuò)散爐通POCl3擴(kuò)散形成的。本發(fā)明工藝過程簡單，容易控制，成本低，光電轉(zhuǎn)換效率高。
文檔編號H01L31/18GK102148283SQ201010294758
公開日2011年8月10日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者張學(xué)玲 申請人:常州天合光能有限公司