[0051] 然后，把硅片转移至磁控溅射设备，在硅片的两面分别沉积透明导电薄膜，即TC0 薄膜，材料为掺锡氧化铟，即ITO,氧化锡的掺杂浓度为5%，ITO薄膜的厚度为110纳米。 [0052]最后，采用丝网印刷的办法在两面TC0上分别印刷栅线银电极，材料为低温烧结银 浆，在130度干燥后，在250度进一步固化，完成电池制作。
[0053]表1显示在标准条件下电池的测试结果。作为对比，未经本发明技术处理的硅片也 采用同样的工艺制成电池。
[0054] 表 1
[0055]
[0056]从表1中可以看出，使用经过热处理的η型硅片制作的电池的性能有大幅度的提 尚，提尚的幅度和具体参数的变化受娃片初始状态的影响，与娃片的初始质量有关。经过其 它测试方法分析，这些硅片中的氧含量和金属杂质含量各有差异，所以，热处理表现的效果 也不完全相同。经过进一步比对确认，热处理后金属杂质的浓度明显降低。
[0057]从表1的结果同时可以看出，本发明的热处理方法对多种厂家和不同质量的硅片 都有明显的效果，充分证明了本发明技术的实用性。
[0058] 实施例二
[0059]本实施例提供η型掺杂层的另一种技术路径。在此实施例中，使用硅片、热处理炉 以及太阳电池的制作方法和工艺与实施例一完全相同。
[0060] 使用η型单晶硅片，硅片的四个边长为156.75mm，圆角直径为205mm，切片后经过清 洗，采用太阳电池的清洁塑料包装。
[0061 ] 首先，采用Κ0Η水溶液对硅片进行除损伤处理。Κ0Η水溶液的浓度为20%，温度为85 度，硅片单面在厚度方向的腐蚀厚度约为10微米。经过充分的水洗后，使用氨水和双氧水的 水溶液进行表面清洗，再次经过水洗后，采用2 %HF水溶液除去表面氧化硅层，经过超纯水 清洗、清洁空气干燥后，使用旋涂方法涂覆提供含有η型掺杂元素的扩散剂，其主要成分为 Ρ2〇5，另加其它表面亲和剂、分散剂和有机溶剂。
[0062] 如图3a所示，把硅片平放在旋涂机的吸盘上，采用滴瓶或者滴管，或者其它容器把 扩散剂滴定在硅片上，让硅片按照设定的速度旋转，使扩散剂在硅片表面形成均匀分布。
[0063] 把硅片放入干燥设备中进行干燥，干燥温度因扩散剂的规格要求而异，一般为 150-300度，时间为10分钟。取出硅片，按照同样的方法涂覆另一面，干燥后进行热处理。
[0064] 干燥后的硅片采用与实施例一相同的方法，把硅片插入石英舟中导入到实施例一 中相同的热处理炉进行处理。石英舟和硅片导入时的炉内温度为800度，炉内通入高纯度氮 气(纯度为4N)，炉内压力为一个大气压的常压条件，氮气流量为30L/min。炉门关闭后，开始 升温，升温速度为10度/min，同时，在氮气中加入高纯度的氧气(5N)，氧气的流量为2L/min， 这样使硅片在热处理炉中边扩散边氧化。同时，氧气的导入可以除去扩散剂中残留的有机 物，以免形成新的污染。热处理温度为840度，时间为10分钟。
[0065]停止氧气供应，保持氮气流量不变，把炉内温度降至700度，维持40分钟进行低温 热处理。结束后把石英舟和硅片导出。
[0066]随后的硅片清洗和太阳电池制作工艺与实施例一完全相同，在此不再累赘。
[0067]实施结果证明，该方法提供的扩散剂以及制作的η型掺杂层与实施例一具有同样 的效果，SHJ电池的各项参数得到同样的提高，在此不再列举。
[0068]该实施例中，采用旋涂机对硅片逐一涂覆，然后集中成批次进行热处理，从原理上 不难想象，在批量生产中采用具有多个旋涂装置的涂覆设备、或者采用丝网印刷和喷墨打 印都具有同样的效果，该发明技术对表面涂覆的实施方法不作具体限制。在其他实施例中， 也可以采用如图3b所示的喷涂方法在硅片表面涂覆形成固态的含有η型掺杂元素的扩散 剂。
[0069]采用旋涂、印刷或者喷墨打印时，不限于采用以上的石英管式炉进行热处理，也可 采用链式炉或者其他热处理设备进行连续处理。例如，采用清洁的链式炉或者旋转式传送 炉，按照以上温度和气体导入顺序预先设置所需的温度区间和气体氛围区间、涂覆后连续 处理，从而可以避免向石英舟中插片时所带来的时间损失和工艺难度，在此不对具体实施 方法 歹!]举 。
[0070] 综上所述，本发明提供一种η型硅片热处理方法，所述热处理方法至少包括：提供 待处理的η型硅片，将所述η型硅片置于具有一定温度的热处理炉中，升温至一定值，往所述 热处理炉中通入氧气，并且向所述η型硅片表面提供含有η型掺杂元素的扩散剂，以在所述η 型硅片表面形成氧化硅层和η型掺杂层，热处理完成后去除所述氧化硅层和η型掺杂层。本 发明的η型硅片通过热处理之后，可以降低η型硅片中由杂质元素的浓度和热应力产生的复 合中心，提尚η型娃片中载流子的寿命，从而提尚太阳电池的转换效率。
[0071] 所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0072]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因 此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1. 一种η型硅片热处理方法，其特征在于，所述η型硅片热处理方法至少包括： 提供待处理的η型硅片，将所述η型硅片置于具有一定温度的热处理炉中，升温至一定 值，往所述热处理炉中通入氧气，并且向所述η型硅片表面提供含有η型掺杂元素的扩散剂， 以在所述η型硅片表面形成氧化硅层和η型掺杂层，热处理完成后去除所述氧化硅层和η型 惨杂层。2. 根据权利要求1所述的η型硅片热处理方法，其特征在于:所述热处理炉中通入载气， 使所述热处理炉内维持恒定的气压，所述气压为常压或者在常压附近正负0.5个大气压以 内，所述载气为氮气、氩气或者氦气中的一种或多种的混合气体。3. 根据权利要求1所述的η型硅片热处理方法，其特征在于:所述含有η型掺杂元素的扩 散剂为气体或者固体，当所述含有η型掺杂元素的扩散剂为气体时，所述含有η型掺杂元素 的扩散剂在所述氧气通入之前、或者之后、或者同时通入所述热处理炉中；当所述含有η型 掺杂元素的扩散剂为固体时，在所述η型硅片置于热处理炉之前，将所述含有η型掺杂元素 的扩散剂以涂覆、印刷或者喷墨打印的方式形成在所述η型硅片的表面。4. 根据权利要求1所述的η型硅片热处理方法，其特征在于:将所述η型硅片置于热处理 炉进行热处理之前，所述热处理炉的温度为600~800°C。5. 根据权利要求1所述的η型硅片热处理方法，其特征在于：在所述热处理炉内进行热 处理的温度范围为800~1050°C。6. 根据权利要求1所述的η型硅片热处理方法，其特征在于：在所述热处理炉内进行热 处理的温度分两个阶段，先在800~1050°C的高温下进行热处理，再在600~800°C的低温下 进行热处理。7. 根据权利要求1所述的η型硅片热处理方法，其特征在于:形成的所述η型掺杂层的厚 度在10纳米至1微米之间，所述η型掺杂层的浓度在1 X 1018cnf3至8 X 1021cnf3之间。8. 根据权利要求1所述的η型硅片热处理方法，其特征在于：形成的所述氧化硅层的厚 度在10纳米至5微米之间。9. 根据权利要求1所述的η型硅片热处理方法，其特征在于:热处理完成后，采用化学刻 蚀或者物理剥离的方法去除形成在所述η型硅片表面的氧化硅层和η型掺杂层。
【专利摘要】本发明提供一种n型硅片热处理方法，所述热处理方法至少包括：提供待处理的n型硅片，将所述n型硅片置于具有一定温度的热处理炉中，升温至一定值，往所述热处理炉中通入氧气，并且向所述n型硅片表面提供含有n型掺杂元素的扩散剂，以在所述n型硅片表面形成氧化硅层和n型掺杂层，热处理完成后去除所述氧化硅层和n型掺杂层。本发明的n型硅片通过热处理之后，可以降低n型硅片中由杂质元素的浓度和热应力产生的复合中心，提高n型硅片的质量、均匀性以及n型硅片中载流子的寿命，从而提高太阳电池的转换效率。
【IPC分类】C30B29/06, H01L31/18, C30B33/02
【公开号】CN105624795
【申请号】CN201610133650
【发明人】刘正新, 祝方舟, 王栋良, 刘金宁
【申请人】中国科学院上海微系统与信息技术研究所
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月9日