专利名称：一种晶体硅太阳电池的表面“死层”处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能光伏领域，尤其涉及一种晶体硅太阳电池的表面“死层”的处理工艺。
背景技术：
PN结是晶体硅太阳电池的核心部分，它决定晶体硅太阳电池的电学性能。常规的晶体硅太阳电池工艺是采用高温扩散的方法对硅片表面进行均勻掺杂，要提高电池性能，顶层的掺杂浓度越高越好。但是，扩散浓度太高，当温度降低时，将会有很多的过剩磷原子会析出，成为一定厚度的富磷层、而且其浓度不随深度变化。这一富磷层叫“死层”，在这一层中有大量的添隙磷原子、位错和缺陷，因而少数载流子的寿命极短，产生的非平衡载流子很快被复合，所以收集几率很低。故为了尽量减少“死层”厚度，磷扩散的表面浓度应控制在固溶度的极限之下。一般扩散后电池表面方块电阻控制在40到50欧姆之间。常规扩散后形成的发射结洁深在0. 4微米左右，而“死层”厚度在0. 1-0. 2微米之间，因此“死层”的影响不可避免。目前，有一种所谓的紫电池，其将发射结做得很浅，只有0. 1微米左右，这种电池能够很好的改善电池的短波响应。但是这种电池的制造工艺难度很大，且由于表层扩散浓度低，因此串联电阻很大，功率损失增加。目前的国内实验室通常研究使用高温氧化制备二氧化硅薄膜来进行表面钝化，对电池“死层”进行处理，此工艺过程比较复杂，且因为二氧化硅薄膜是在高温下(1000度以上)制备、能耗高。从成本角度考虑，现有技术还不适合大规模的生产。
发明内容
本发明第一目的在于提供一种晶体硅太阳电池的表面“死层”处理工艺，减少其表面的死层，从而减少太阳电池光生载流子在“死层”部分复合带来的效率损失。本发明实施例提供的一种晶体硅太阳电池的表面处理工艺，其特征是，包括扩散炉中对晶体硅片进行重掺制备PN结，使得所述晶体硅片表面的方块电阻在 20-40欧姆之间；配置质量百分比为0.5% -2%的硅酸钠溶液，所述硅酸钠溶液的温度控制在 30"C -50°C之间；将所述晶体硅片置入所述硅酸钠溶液中进行超声波腐蚀，其中，超声功率控制在 1KW-20KW之间，使得腐蚀后的方块电阻在35 Ω -50 Ω的之间。可选地，配置质量百分比为0. 5% -2%的硅酸钠溶液之后，还包括在所述硅酸钠溶液中加入双氧水，其中所述双氧水元素与水元素的体积比=H2O2/ H2O = 0-5% ；将所述晶体硅片置入所述硅酸钠溶液中进行超声波腐蚀，具体是，将所述晶体硅片置入所述添加有双氧水的硅酸钠溶液中进行超声波腐蚀。
由上可见，采用该处理方法制备的电池的表面“死层”相对常规扩散方法制备的电池要明显减少，主要表现在采用本工艺处理的电池的少数载流子寿命比常规扩散后的电池的少数载流子寿命要高1_2μ S。，采用本工艺处理得到的电池的短路电流相对于常规的晶体硅太阳电池要高出50mA左右。另外，该工艺方法操作方便、简单，适合规模化生产。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中图1为本发明实施例1提供的一种晶体硅太阳电池的表面“死层”处理工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。实施例1 参见图1所示，本工艺主要包括以下的流程步骤101 扩散炉中对晶体硅片进行重掺制备PN结，使得晶体硅片表面的方块电阻在20-40欧姆之间。步骤102 配置质量百分比为0. 5% -2%的硅酸钠溶液。配置质量百分比为0.5% -2%的硅酸钠溶液，并且将硅酸钠溶液的温度控制在 30"C -50"C。另外，为了提高其腐蚀性，还可以在硅酸钠溶液中适量的加入双氧水溶液，其中该双氧水溶液的体积比H202/H20 = 0-5%，该溶液的温度控制在30°C -50°c之间。步骤103 将所述晶体硅片置入步骤102的硅酸钠溶液中进行超声波腐蚀。设置超声功率在IKW 20KW之间，将晶体硅片至于步骤102配置的溶液中进行腐蚀，其腐蚀程度控制在超声腐蚀后的晶体硅的表面方块电阻在35 Ω-50 Ω的之间。取出晶体硅即可。由上可见，采用该处理方法制备的电池的表面“死层”相对常规扩散方法制备的电池要明显减少，主要表现在采用本工艺处理的电池的少数载流子寿命比常规扩散后的电池的少数载流子寿命要高1_2μ S。，采用本工艺处理得到的电池的短路电流相对于常规的晶体硅太阳电池要高出50mA左右。另外，该工艺方法操作方便、简单，适合规模化生产。以下对本实施例进行进一步的详细描述实施例2 高温扩散炉中进行扩散，调节扩散温度、源流量和扩散时间，控制扩散后的方块电阻在20士2欧姆之间；配置0. 5%的硅酸钠溶液，加热到30°C，超声功率控制在1KW，对硅片表面进行腐蚀，通过监控腐蚀时间，测得硅片表面的方块电阻为35Ω。实施例3
高温扩散炉中进行扩散，调节扩散温度、源流量和扩散时间，控制扩散后的方块电阻在30士2欧姆之间；配置的硅酸钠溶液，加热到40°C，超声功率控制在10KW，对硅片表 面进行腐蚀，通过监控腐蚀时间，测得硅片表面的方块电阻为40Ω。实施例4 高温扩散炉中进行扩散，调节扩散温度、源流量和扩散时间，控制扩散后的方块电阻在40士2欧姆之间；配置2%的硅酸钠溶液，加热到50°C，超声功率控制在20KW，对硅片表面进行腐蚀，通过监控腐蚀时间，测得硅片表面的方块电阻为45Ω。以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式
以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种晶体硅太阳电池的表面“死层”处理工艺，其特征是，包括扩散炉中对晶体硅片进行重掺制备PN结，使得所述晶体硅片表面的方块电阻在20-40 欧姆之间；配置质量百分比为0.5% -2%的硅酸钠溶液，所述硅酸钠溶液的温度控制在 300C -50°C之间；将所述晶体硅片置入所述硅酸钠溶液中进行超声波腐蚀，其中，超声功率控制在 1KW-20KW之间，使得腐蚀后的方块电阻在35 Ω -50 Ω的之间。
2.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳电池的表面处理工艺，其特征是， 配置质量百分比为0. 5% -2%的硅酸钠溶液之后，还包括在所述硅酸钠溶液中加入双氧水，其中所述双氧水与水的体积比H202/H20 = 0-5% ； 将所述晶体硅片置入所述硅酸钠溶液中进行超声波腐蚀，具体是， 将所述晶体硅片置入所述添加有双氧水的硅酸钠溶液中进行超声波腐蚀。
全文摘要
本发明涉及太阳能光伏领域，公开了一种晶体硅太阳电池的表面“死层”处理工艺。包括扩散炉中对晶体硅片进行重掺制备PN结，使得所述晶体硅片表面的方块电阻在20-40欧姆之间；配置质量百分比为0.5％-2％的硅酸钠溶液，所述硅酸钠溶液的温度控制在30℃-50℃之间；将所述晶体硅片置入所述腐蚀溶液中进行超声波腐蚀，其中，超声功率控制在1kW-20kW之间，使得腐蚀后的方块电阻在35Ω-50Ω的之间。
文档编号H01L31/18GK102214728SQ201010148518
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月9日 优先权日2010年4月9日
发明者李华维, 赵枫 申请人:李华维, 赵枫