专利名称：一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法，属于太阳能电池生产制作技术领域。
背景技术：
晶体硅的磷吸杂主要是由于重扩，高浓度的磷产生位错具有捕获杂质的性能达到吸杂的目的。对于晶体硅的吸杂有很多种方法磷吸杂、缺陷吸杂等。传统的磷吸杂有两种
1在扩散的同时的就进行吸杂的过程，但是由于为了保证获得合适的方阻并不能进行很大程度的重掺杂来达到很好的吸杂效果；
2、先吸杂后制作电池，具体工艺如下(1)清洗、酸洗硅片，将硅片表面的油污及金属杂质去除，(2)高温、高浓度的磷扩散，达到杂质的效果，(3)重新清洗、制绒，将杂质层去除， 并在硅片表面形成金字塔结构的绒面，(4)扩散形成晶体硅太阳能电池所需的方块电阻， (5)等离子刻蚀去除边缘的N层，(6) HF去除扩散形成的磷硅玻璃，
(7)丝网印刷形成背电极、背电场、正面电极，烧结形成良好的欧姆接触。采用以上第一种方法是比较简单但是不能起到很好的吸杂的效果，采用第二种方法可以起到较好的吸杂效果，但是工艺相对比较复杂，另外需要进过两次高温，能耗比较大，对硅片产生一定的损伤，对电池转换效率会产生一定的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法， 简化工艺，降低成本，降低能耗，提升转换效率。本发明为解决上述技术问题而采用的及时方案是一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法，包括以下步骤
提供太阳能电池用的单晶硅片，对单晶硅片表面去除损伤层并形成织构化绒面结构； 在制绒好的硅片背面贴上一层磷脂，作为重扩散用的磷源。将背面贴好磷脂的硅片插入石英舟，进行双面扩散；
采用链式湿法刻蚀将硅片四周的N层去除，同时也用混酸把硅片背面的重扩吸杂层去除。采用等离子体化学气相沉积的方法在硅片表面沉积一层氮化硅钝化减反膜。采用丝网印刷技术对电池背电极、背电场、正面电极依次印刷，背电极印刷银浆， 背电场印刷铝浆，正面电极印刷银浆。通过烧结形成良好的欧姆接触。单晶硅片表面去除损伤层并形成织构化绒面结构包括如下步骤对单晶硅片进行预清洗，采用单晶硅片清洗液进行超声清洗将硅片表面的油污清洗干净，然后将硅片放置于1. 5%浓度的氢氧化钠和IPA5%浓度的80°C的制绒液中进行表面织构化工艺，在单晶硅片表面形成3-5um的金字塔状绒面结构，增加硅片的表面积，增加电池的短路电流。
贴磷脂包括步骤如下背面贴磷脂包括步骤如下将制绒好的硅片背面贴上一层磷脂。将贴好磷脂的硅片单片插入石英舟，在850-900°C的POCL3和仏的气氛中进行扩散， 正面方块电阻控制在阳-65 Ω，贴又磷脂的背面方块电阻控制在30-40 Ω。将贴好磷脂的硅片单片插入石英舟，在850-900°C的POCL3和仏的气氛中进行扩散，正面方块电阻控制在阳-65 Ω，贴有磷脂的背面方块电阻控制在30-40 Ω。采用湿法刻蚀将硅片四周的N层去除括步骤如下将扩散好的硅片在链式湿法刻蚀的设备上用混酸进行湿法刻蚀，将硅片四周边缘的PN结去除，同时将背面的吸杂层去除，达到吸杂的目的。PECVD沉积氮化硅包括步骤如下将硅片放入直接式PECVD中450°C沉积氮化硅， 氮化硅薄膜的厚度是78-85nm，折射率为2. 0-2. 1。采用丝网印刷技术对电池背电极、背电场、正面电极依次印刷，背电极印刷银浆，背电场印刷铝浆，正面电极印刷银浆。通过烧结形成良好的欧姆接触包括步骤如下 采用丝网印刷背面银电极，在200-300 V的温度下烘干，然后再丝网印刷背电场铝浆，在 200-300°C的温度下烘干，接着丝网印刷正面银浆，在20(K35(rC下烘干，左后在500_900°C 的气氛下通入CDA的气氛下进行烧结形成欧姆接触。
图1为本发明表面绒面化示意图； 图2为本发明硅片背面贴磷脂；
图3为本发明扩散示意图； 图4为本发明刻蚀示意图； 图5为本发明丝网印刷正面版图。
具体实施例方式下面结合附图和实施对本发明作进一步的描述本发明的具体工艺流程如下
1.表面绒面化
请参见图1，对单晶硅片进行预清洗，采用单晶硅片清洗液进行超声清洗将硅片表面的油污清洗干净，然后将硅片放置于1. 5%浓度的氢氧化钠和IPA5%浓度的80°C的制绒液中进行表面织构化工艺，在单晶硅片表面形成3-5 u m的金字塔状绒面结构，增加硅片的表面积，增加电池的短路电流。2.背面贴磷脂
请参见图2制绒好的硅片背面贴上磷脂
3.扩散形成PN结
请参见图3将烘干完成的硅片放入扩散炉中进行双面扩散，扩散温度在850-900度左右，正面方块电阻控制在阳-65 Ω，贴有磷脂的背面方块电阻控制在30-40 Ω
4.采用湿法刻蚀将硅片四周的N层去除
请参见图4所述采用湿法刻蚀将硅片四周的N层去除括步骤如下将扩散好的硅片在链式湿法刻蚀的设备上进行湿法刻蚀，将硅片四周边缘的PN结去除，同时将背面的吸杂层去除，达到吸杂的目的。5. PECVD沉积氮化硅
请参见图5将硅片放入直接式PECVD腔体中再氨气、硅烷的气氛中采用等离子体辉光放电在450°C下沉积氮化硅，氮化硅薄膜的厚度是78-85nm，折射率为2. 0-2. 1. 6.丝网印刷、烧结形成欧姆接触
请参见图6采用丝网印刷背面银电极，在200-300°C的温度下烘干，然后再丝网印刷背电场铝浆，在200-300°C的温度下烘干，接着丝网印刷正面银浆，在200-350°C下烘干，左后在500-900°C的气氛下通入CDA的气氛下进行烧结形成欧姆接触。 综上所述，本发明提供的一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法有如下几点1、不再采用两次高温来达到重扩吸杂和形成合适的方块电阻，能耗比较低，避免了高温带来的硅片内部损伤，工艺方案比较简单。2、本发明比一次在常规扩散中进行的吸杂效果好。3、本发明不增加任何设备，成本比较低。4、本发明工艺简单、生产速度快，容易实现产业化。
权利要求
1.一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤提供太阳能电池用的单晶硅片，对单晶硅片表面去除损伤层并形成织构化绒面结构；在硅片的背面贴上一层磷脂；将硅片插入石英舟中，在850-900°C中进行双面重扩散，在硅片的正面形成方块电阻 55-65 Ω ；背面方块电阻在30-40 Ω ；采用等离子刻蚀的方法去除硅片四周的PN结，达到前后表面PN结的隔离；采用湿法刻蚀将硅片四周的N层去除，同时也将背面形成的重掺杂区去除，达到去除杂质的目的；采用等离子体化学气相沉积的方法在硅片表面沉积一层氮化硅钝化减反膜；采用丝网印刷技术对电池背电极、背电场、正面电极依次印刷，背电极印刷银浆，背电场印刷铝浆，正面电极印刷银浆；通过烧结形成良好的欧姆接触。
2.如权利要求1所述一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法，其特征在于，单晶硅片表面去除损伤层并形成织构化绒面结构包括如下步骤对单晶硅片进行预清洗，采用单晶硅片清洗液进行超声清洗将硅片表面的油污清洗干净，然后将硅片放置于1. 5%的氢氧化钠和ΙΡΑ5%的80°C的混合制绒液中进行表面织构化工艺，在单晶硅片表面形成3-5 u m的金字塔状绒面结构，增加硅片的表面积，增加电池的短路电流。
3.如权利要求1所述一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法，其特征在于，背面贴磷脂包括步骤如下将制绒好的硅片背面贴上一层磷脂，将贴好磷脂的硅片单片插入石英舟，在850-900°C的P0CL3和02的气氛中进行扩散，正面方块电阻控制在55-65 Ω，贴又磷脂的背面方块电阻控制在30-40 Ω。
4.如权利要求1所述一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法，其特征在于，所述采用湿法刻蚀将硅片四周的N层去除括步骤如下将扩散好的硅片在链式湿法刻蚀的设备上进行湿法刻蚀，将硅片四周边缘的PN结去除，同时将背面的吸杂层去除，达到吸杂的目的。
5.如权利要求1所述的一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法，其特征在于，所述采用等离子体化学气相沉积的方法在硅片表面沉积一层氮化硅钝化减反膜包括步骤如下在硅烷和氨气的气氛中采用等离子体辉光放电的方式在400-450°C温度下进行沉积氮化硅钝化减反膜，氮化硅薄膜的厚度是78-85nm，折射率为2. 0-2. 1。
6.如权利要求1所述的一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法，其特征在于，采用丝网印刷技术对电池背电极、背电场、正面电极依次印刷，背电极印刷银浆，背电场印刷铝浆，正面电极印刷银浆；通过烧结形成良好的欧姆接触包括步骤如下采用丝网印刷背面银电极，在200-300°C的温度下烘干，然后再丝网印刷背电场铝浆，在200-300°C的温度下烘干，接着丝网印刷正面银浆，在200-350°C下烘干，左后在500-900°C的气氛下通入CDA 的气氛下进行烧结形成欧姆接触。
全文摘要
一种晶体硅重扩磷吸杂酸腐去杂的制备方法，包括以下步骤提供单晶硅片进行表面织构化；在硅片的背面贴上磷脂，将硅片放入扩散炉中双面扩散，在硅片的背面形成重掺杂达到吸杂的效果；采用湿法刻蚀将硅片四周的PN结与背面重扩吸杂形成的杂质层去除；然后PECVD沉积钝化减反膜；丝网印刷背面银电极、背面铝背场和正面银电极，烧结形成欧姆接触。本发明提供太阳能电池重扩磷吸杂酸腐去除杂质层，在扩散的硅片正面达到合适的方块电阻的同时可以在硅片的背面的形成一层磷重扩层达到吸杂的效果，在刻蚀四周N层的同时可以将背面吸杂层一同去除。
文档编号H01L31/18GK102412342SQ201110365808
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者徐冬星 申请人:浙江波力胜新能源科技有限公司