一种微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，包括对制绒前的硅片进行预清洗；将清洗后的硅片利用腐蚀液进行腐蚀制绒；进一步表面腐蚀制绒后的硅片进行表面处理；之后对硅片表面残余的液体进行中和清洗；最后进行烘干，即可得到微结构绒面的硅片。将制得的微结构绒面硅片进行扩散、去PSG、减反射膜制备以及上下电极的制备即可得到微结构绒面的太阳能电池。本发明的有益效果是，首先制绒前对硅片进行预处理，有助于去除硅片切割后表面残留的杂质等，有助于更好的形成绒面；其次在使用化学药液腐蚀形成绒面的工序中加入了异丙醇等化学物质，有助于调节绒面形成过程，从而确保绒面的大小均匀，且制得的绒面深度较深，具有更好的陷光效果，采用此方法形成的绒面的反射率较常规方法低20%。
【专利说明】—种微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳能电池片的加工工艺，具体的说是一种微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，属于太阳能电池【技术领域】。
【背景技术】
[0002]多晶制绒技术是晶体硅太阳能电池的关键技术之一，也是减少入射光学损失的主要手段之一。反应离子刻蚀技术(RIE)是目前光伏研究的热点制绒技术，它首先在硅片表面形成一层掩膜，再显影出表面织构模型，然后再利用反应离子刻蚀方法制备表面织构。用这种方法制备出的减反射绒面非常均匀，表面反射率可低于1 %，单多晶技术统一，稳定性高，重复性好。但是此项技术设备投入较大，且相关匹配工艺技术要求高制约着其大规模应用。常规的化学腐蚀制绒工艺是最成熟的产业化生产技术，采用氢氟酸与硝酸混合溶液的处理的方法来实现，此种方法生成的绒面大小不均匀，容易造成后段工序的工艺窗口变差，且减反射效果有限。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，确保多晶硅太阳能电池的绒面大小均匀，以及保证良好的减反射陷光效果。
[0004]为了解决以上技术问题，本发明提供一种微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，包括如下步骤:
⑴采用h2o2与水的混合溶液对制绒前的硅片进行预清洗；
⑵将清洗后的硅片利用硝酸、氢氟酸、异丙醇及水混合的腐蚀液进行腐蚀制绒，反应温度为3?20°C,反应时间为2?lOmin,所述腐蚀液中硝酸的质量百分比为5%?60%,氢氟酸的质量百分比为4%?50%，异丙醇的质量百分比为5%?40%，余量为水；
⑶表面腐蚀制绒后的硅片通过氢氧化钠与水混合的表面处理液进行表面处理；
⑷对硅片表面残余的液体进行中和清洗，随后进行烘干，即可得到微结构绒面的硅片;
(5)将制得的微结构绒面硅片进行扩散处理，扩散采用三氯氧磷作为扩散源，反应温度为700?900°C，气体浓度为100?lOOOsccm，反应时间为30?lOOmin ；
(6)将上述制得的微结构硅片进行去PSG处理，采用氢氟酸与水的混合溶液进行处理，混合溶液中氢氟酸的质量百分比为4%?50%,反应温度为5?20°C,反应时间为2?lOmin ；
⑴在去除PSG的微结构绒面硅片上制备减反射膜；
(8)在硅片上安装上下电极即可得到微结构绒面的太阳能电池。
[0005]本发明的进一步限定技术方案，前述的微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，所述的预清洗液体中的H202的质量百分比为5%?60%，预清洗温度为10?80°C，预清洗时间为2?40min。
[0006]前述的微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，所述的表面处理液体中氢氧化钠的质量百分比为10%?60%，此工序反应温度为20?70°C，反应时间为2?lOmin。
[0007]前述的微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，所述减反射膜的制备以3化4和NH3为反应气体，沉积温度为300-500°C，沉积压强为0.02 mbar -0.2mbar，功率为2500?5000W,时间为15?40min，SiH4和NH3的体积比为1:1?1:3。
[0008]进一步的，前述的微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，所述的微结构硅片的上下电极制备选用银浆、铝浆作为反应原料，反应温度为200?1000°C，反应时间为5?20mino
[0009]本发明的有益效果:首先制绒前对硅片进行预处理，有助于去除硅片切割后表面残留的杂质等，有助于更好的形成绒面；其次在使用化学药液腐蚀形成绒面的工序中加入了异丙醇等化学物质，有助于调节绒面形成过程，从而确保绒面的大小均匀，且制得的绒面深度较深，具有更好的陷光效果，采用此方法形成的绒面的反射率较常规方法低20% ;另夕卜，在腐蚀形成绒面后的工序中采用高热量的碱溶液进行了表面处理工作，有助于去除硅片表面的多孔硅等不良因素；最后，在微结构绒面形成后通过剩下的扩散、去PSG、减反射膜制备、上下电极的制备的匹配工艺的调整最终形成高转换效率的多晶硅太阳能电池。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明反射率曲线示意图。
[0011]图中:曲线1为为常规绒面结构的反射率，曲线2为本发明微结构绒面的反射率。
【具体实施方式】
[0012]实施例1
本实施例提供的一种微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，包括如下步骤:
⑴采用h2o2与水的混合溶液对制绒前的硅片进行预清洗，预清洗液体中的h2o2的质量百分比为45%，预清洗温度为55°C，预清洗时间为lOmin ；
⑵将清洗后的硅片利用硝酸、氢氟酸、异丙醇及水的混合的腐蚀液进行腐蚀制绒，反应温度为15°C,反应时间为6min ;腐蚀液中硝酸的质量百分比为19%,氢氟酸的质量百分比为30%，异丙醇的质量百分比为16%，余量为水；
⑶表面腐蚀制绒后的硅片通过氢氧化钠与水的混合的表面处理液进行表面处理，表面处理液体中氢氧化钠的质量百分比为45%,此工序反应温度为45°C,反应时间为8min ；⑷对硅片表面残余的液体进行中和清洗，随后进行烘干，即可得到微结构绒面的硅片;
(5)将制得的微结构绒面硅片进行扩散处理，扩散采用三氯氧磷作为扩散源，反应温度为820°C，气体浓度为650sccm，反应时间为65min ；
(6)将上述制得的微结构硅片进行去PSG处理，采用氢氟酸与水的混合溶液进行处理，氢氟酸的质量百分比为42%,反应温度为12°C,反应时间为6min ；
⑴在去除PSG的微结构绒面硅片上制备减反射膜，减反射膜的制备以SiH4和NH3为反应气体，体积比例为1:2，沉积温度为410°C，沉积压强为0.12mbar，功率为3700W，时间为24min ；
(8)在硅片上安装上下电极即可得到微结构绒面的太阳能电池，微结构硅片的上下电极制备选用银浆、铝浆作为反应原料，反应温度为750°C，反应时间为13min。
[0013]通过图可以看出，本实施例通过对工艺条件的改进，显著降低了光反射率，本实施例的绒面的反射率较常规方法低20%，且绒面均匀性好，经检测发现本实施例的硅电池转换效率较常规制绒的硅电池片的转换效率提升0.15%-0.2% ;同时结合优化表面的钝化技术，提闻制续晶体娃的少子寿命，达到提升晶体娃太阳能电池效率的目的。
[0014]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，其特征在于，包括如下步骤: ⑴采用H2O2与水的混合溶液对制绒前的硅片进行预清洗； ⑵将清洗后的硅片利用硝酸、氢氟酸、异丙醇及水混合的腐蚀液进行腐蚀制绒，反应温度为3?20°C,反应时间为2?1min,所述腐蚀液中硝酸的质量百分比为5%?60%,氢氟酸的质量百分比为4%?50%，异丙醇的质量百分比为5%?40%，余量为水； ⑶表面腐蚀制绒后的硅片通过氢氧化钠与水混合的表面处理液进行表面处理； ⑷对硅片表面残余的液体进行中和清洗，随后进行烘干，即可得到微结构绒面的硅片; (5)将制得的微结构绒面硅片进行扩散处理，扩散采用三氯氧磷作为扩散源，反应温度为700?900°C，气体浓度为100?lOOOsccm，反应时间为30?10min ； (6)将上述制得的微结构硅片进行去PSG处理，采用氢氟酸与水的混合溶液进行处理，混合溶液中氢氟酸的质量百分比为4%?50%,反应温度为5?20°C,反应时间为2?1min ； ⑴在去除PSG的微结构绒面硅片上制备减反射膜； (8)在硅片上安装上下电极即可得到微结构绒面的太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，其特征在于:所述的预清洗液体中的H2O2的质量百分比为5%?60%，预清洗温度为10?80°C，预清洗时间为2 ?40mino
3.根据权利要求1所述的微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，其特征在于:所述的表面处理液体中氢氧化钠的质量百分比为10%?60%，此工序反应温度为20?70°C，反应时间为2?1min。
4.根据权利要求1所述的微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，其特征在于:所述减反射膜的制备以SiH4和NH3为反应气体，沉积温度为300-500°C，沉积压强为0.02 mbar-0.2mbar，功率为2500?5000W,时间为15?40min，SiH4和NH3的体积比为1:1?1:3。
5.根据权利要求1所述的微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺，其特征在于:所述的微结构硅片的上下电极制备选用银浆、铝浆作为反应原料，反应温度为200?1000°C，反应时间为5?20min。
【文档编号】H01L31/0236GK104409529SQ201410706738
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】徐世贵, 王立建 申请人:浙江昱辉阳光能源江苏有限公司