专利名称：一种高效太阳能电池的制备工艺的制作方法
技术领域：
本是发明涉及一种太阳能电池领域，尤其涉及一种高效太阳能电池的制备工艺。
背景技术：
随着人类对气候问题的关注，可再生能源迅速发展；其中光伏作为重要的可再生能源，近十年得到跨越式的发展，是目前发达国家积极开发的新能源，具有无尽的发展潜力。生产太阳能电池的核心步骤是制备p-n结，而目前工业规模化生产太阳电池仍然是用热扩散法来制结的。热扩散制P-n结法是采用加热方法使V族杂质掺入P型硅或
III族杂质掺入η型硅中。杂质元素在高温时由于热扩散运动进入基体，它在基体中的分布视杂质元素种类、初始浓度及扩散温度而异，这种分布方式对电池的电性能影响很大。目前硅太阳电池中最常用的V族杂质元素为磷，III族杂质元素为硼。对扩散的要求是获得适合于太阳电池p-n结需要的结深和扩散层方块电阻。浅结死层小，电池短波响应好，而浅结引起方块电阻加大，电极和基体之间的接触电阻增加，导致电池的效率降低。目前的常规扩散方法结较深，表面方阻比较低，电极和基体之间的接触电阻比较小，死层比较大，短波响应比较差，导致效率不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种表面方阻分布均匀，具有比较浅的发射极，以及较低的发射极饱和电流密度，能够提高太阳能电池效率的。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的一种高效太阳能电池的制备工艺，其特征是，包括以下步骤a.将硅片清洗，去损伤层，制绒；b.将硅片放入管式扩散炉中，进行扩散；c.将扩散后的娃片去除磷娃玻璃并刻蚀掉表面死层；d.在发射极表面沉积氮化硅钝化减反射层；e.丝网印刷背电极和正面电极或者电镀正面电极；f.烧结并测试分选。进一步地，所述步骤b中采用的扩散工艺包括以下步骤(1)升高温度至800-8600C，通入携带有P°C I3的N2和O2，进行预沉积；(2)将温度升高5_30 V，降低通入携带有P°C I3的N2和O2的流量，进行推进；(3)将温度降至室温，扩散完毕。再进一步地，所述步骤b中扩散后的方块电阻为20-60 Ω / 口，结深为O. 25-0. 45 μ m,憐原子的表面浓度为 3. O X 102Clcm 3 至 10. O X IO2ci cm3。更进一步地，所述步骤c中刻蚀后方块电阻为40-80 Ω/口，结深为O. 15-0. 25 μ m,磷原子的表面浓度为I. OXlO2W至5. OXlO20 cnT3。与现有技术相比，本发明的有益之处在于这种高效太阳能电池的制备工艺综合了两种发射极的优点，保证在方阻比较低的情况下，结比较浅，保证了电极和基体之间的接触电阻比较低，大大降低了发射极饱和电流密度，显著提高太阳能电池的短波响应，提高太阳能电池的开路电压和短路电流。
具体实施例方式
下面通过具体实施方式
对本发明进行详细描述。实例一
将硅片清洗，去损伤层，制绒；放入管式扩散炉中，升温至800°C，通入携带P°C I3的氮气和氧气，时间为IOmin ;升温至830°C，停止通入氮气，时间为30min，扩散后方阻为50 Ω /口 ；将扩散后的硅片去除磷硅玻璃并刻蚀表面死层，刻蚀后表面方阻为70 Ω/ 口，结深为O. 2 μ m，表面浓度为4. O X 102°cm_3 ；发射极表面沉积氮化硅钝化减反射层；丝网印刷正面电极和背电极或者电镀正面电极；烧结并测试分选。实例二
将硅片清洗，去损伤层，制绒；放入管式扩散炉中，升温至800°C，通入携带P°C I3的氮 气和氧气，时间为IOmin ;升温至850°C，停止通入氮气，时间为30min，扩散后方阻为20 Ω /口 ；将扩散后的硅片去除磷硅玻璃并刻蚀表面死层，刻蚀后表面方阻为50 Ω/ 口，结深为O. 25 μ m,表面浓度为3. 5 X 102°cm_3 ；发射极表面沉积氮化硅钝化减反射层；丝网印刷正面电极和背电极或者电镀正面电极；烧结并测试分选。实例三
将硅片清洗，去损伤层，制绒；放入管式扩散炉中，升温至810°C，通入携带P°C I3的氮气和氧气，时间为15min ;升温至830°C，降低通入氮气和氧气的流量原来的1/3，时间为35min,扩散后方阻为60Ω/ 口 ；将扩散后的娃片去除磷娃玻璃并刻蚀表面死层,刻蚀后表面方阻为80 Ω / 口，结深为O. 15 μ m,表面浓度为4. O X 102°cm_3 ；发射极表面沉积氮化硅钝化减反射层；丝网印刷正面电极和背电极或者电镀正面电极；烧结并测试分选。实例四
将硅片清洗，去损伤层，制绒；放入管式扩散炉中，升温至830°C，通入携带P°C 13的氮气和氧气，时间为20min ;升温至840°C，降低通入氮气和氧气的流量至原来的1/5，时间为40min，扩散后方阻为40Ω/口 ；将扩散后的硅片去除磷硅玻璃并刻蚀表面死层，刻蚀后表面方阻为60 Ω / 口，结深为O. 2 μ m，表面浓度为3. O X 102°cm_3 ；发射极表面沉积氮化硅钝化减反射层；丝网印刷正面电极和背电极或者电镀正面电极；烧结并测试分选。实例五
将硅片清洗，去损伤层，制绒；放入管式扩散炉中，升温至800°C，通入携带P°C 13的氮气和氧气，时间为20min ;升温至850°C，降低通入氮气和氧气的流量至原来的1/4，时间为40min，扩散后方阻为20Ω/口 ；将扩散后的硅片去除磷硅玻璃并刻蚀表面死层，刻蚀后表面方阻为80 Ω / 口，结深为O. 25 μ m,表面浓度为2. O X 102°cm_3 ；发射极表面沉积氮化硅钝化减反射层；丝网印刷正面电极和背电极或者电镀正面电极；烧结并测试分选。本发明一种高效太阳能电池的制备工艺与常规工艺和高方阻工艺相比，电性能如下
luoc Iisc Irs IRsh Iff |NCeii~
常规工艺 _0·619 87566 O. 0021~ 376.65 78. 78 17. 13~
高方阻工艺_ O. 624 8 579 O. 0030~ 103. 46 77. 58 17. 04~
本工艺 |θ· 625 |8· 738 |θ· 00239 丨386· 46 \Π. 96 |l7. 48~
需要强调的是以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限
制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方 案的范围内。
权利要求
1.一种高效太阳能电池的制备工艺，其特征是，包括以下步骤 a.将硅片清洗，去损伤层，制绒； b.将硅片放入管式扩散炉中，进行扩散； c.将扩散后的娃片去除磷娃玻璃并刻蚀掉表面死层； d.在发射极表面沉积氮化硅钝化减反射层； e.丝网印刷背电极和正面电极或者电镀正面电极； f.烧结并测试分选。
2.根据权利要求I所述的高效太阳能电池的制备工艺，其特征是，所述步骤b中采用的扩散工艺包括以下步骤 (1)升高温度至800-860°C，通入携带有P°CI3的N2和02，进行预沉积； (2)将温度升高5-30V，降低通入携带有P°C I3的N2和O2的流量，进行推进； (3)将温度降至室温，扩散完毕。
3.根据权利要求I所述的高效太阳能电池的制备工艺，其特征是，所述步骤b中扩散后的方块电阻为20-60 Ω/ 口，结深为O. 25-0. 45 μ m，磷原子的表面浓度为3. O X 102°cm_3至10. OXlO20 cnT3。
4.根据权利要求I所述的高效太阳能电池的制备工艺，其特征是，所述步骤c中刻蚀后方块电阻为40-80Ω/ 口，结深为O. 15-0. 25μπι，磷原子的表面浓度为I. O X 102°cm_3至 ·5.O X IO20 cm 3O
全文摘要
本发明公开了一种高效太阳能电池的制备工艺，包括以下步骤a.将硅片清洗，去损伤层，制绒；b.将硅片放入管式扩散炉中，进行扩散；c.将扩散后的硅片去除磷硅玻璃并刻蚀掉表面死层；d.在发射极表面沉积氮化硅钝化减反射层；e.丝网印刷背电极和正面电极或者电镀正面电极；f.烧结并测试分选。这种高效太阳能电池的制备工艺综合了两种发射极的优点，保证在方阻比较低的情况下，结比较浅，保证了电极和基体之间的接触电阻比较低，大大降低了发射极饱和电流密度，显著提高太阳能电池的短波响应，提高太阳能电池的开路电压和短路电流。
文档编号B41M1/12GK102969404SQ201210533
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者鲁伟明, 初仁龙, 费存勇, 王志刚 申请人:泰通(泰州)工业有限公司