专利名称：一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体元件的制造方法，尤其涉及一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，属于太阳能电池生产制作技术领域。
背景技术：
随着太阳电池生产技术的不断发展，业界对电池质量的要求也在不断提高，不仅体现在电池电性能方面，同时对电池外观也有更高的要求。在制作太阳电池过程中，丝网印刷是一道极其重要的工序，通过丝网印刷在电池正面及背面分别印刷正电极、背电极及背电场。其中正电极的印刷好坏对电池的外观质量有很大的影响，在正常的生产过程中，正电极的印刷栅线外观经常出现类似波浪纹状的条纹现象，这种波浪纹严重影响电池的外观质量。出现这种波浪纹的原因主要是由一种莫尔效应的光学现象造成的。莫尔效应是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果，当人眼无法分辨这两条线或两个物体时，只能看到干涉的花纹，这种光学现象就是莫尔条纹。 硅棒在线切割成硅片时会造成切割线痕，线痕宽70微米左右，两线痕间距45微米左右，方向与硅片其中两个边缘方向近似平行，而印刷时细栅线和片子其中两个边缘也保持平行。 当细栅线和线痕以近似平行的小角度交叉印刷时，细栅线和切割线之间相貌位置可以比拟，并且切割痕会造成细栅线在印刷和烧结过程中的出现局部滑移、塌陷，这时莫尔条纹现象将更明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法。为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤为
步骤1、提供单晶硅片，将硅片沿切割痕向下方向插入制绒花篮内，再对单晶硅片表面织构化形成绒面结构；
步骤2、将制绒后的硅片沿硅片切割痕向下方向插入石英舟内，再采用磷源扩散法在硅片表面形成PN结，将扩散后的硅片取下石英舟并按相同方向放置在承载盒内； 步骤3、将硅片进行等离子刻蚀去除周边的PN结；
步骤4、将去除周边PN结后的硅片沿切割痕向下方向插入花篮内，再进行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃；
步骤5、采用等离子增强化学气相沉积法在上述硅片的扩散面沉积一层氮化硅薄膜形成钝化及减反射层，镀膜后的硅片按相同方向放置在待印刷的承载盒内；
步骤6、通过丝网印刷在硅片的背面依次印刷背电极浆料和背电场浆料，在正面印刷正电极浆料，印刷时使得正电极细栅线的方向与切割线方向成垂直状；
步骤7、对印刷后的电池片进行烧结，形成太阳能电池的背面Ag电极和铝背场，而正面电极浆料则穿过钝化及减反射层与扩散层接触，形成具有良好欧姆接触的太阳能电池的正面Ag电极。优选地，所述对单晶硅片表面织构化形成绒面结构包括如下步骤对来料的单晶硅片沿切割痕向下方向插入制绒花篮内，将装入花篮内的硅片进行预清洗，预清洗采用超声波，并添加一定的清洗去污剂(4L双氧水)，之后将硅片置于温度为75-80°C，质量百分比浓度为1%- 的氢氧化钠溶液中进行表面织构化工艺，并添加30-50ml制绒催化剂，以在 <100>晶向的硅片表面形成均勻一致的大小在l-3um的“金字塔”状绒面结构，使表面具有良好的陷光效果。优选地，所述对单晶硅片进行扩散形成PN结包括如下步骤将制绒后的硅片以沿切割痕向下方向插入石英舟内，以液态三氯氧磷为原料，在850°C下进行恒温扩散，最终在硅片表面形成PN结，方块电阻控制在55士3ohm/ □，最后将扩散后的硅片从石英舟上取下并按一定方向放置在承载盒内。优选地，所述去除硅片表面周边PN结包括如下步骤采用等离子刻蚀的方法将轻重掺杂后的硅片周边的PN结去除掉。优选地，所述进行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃包括如下步骤将刻蚀后的硅片沿切割痕向下方向插入制绒花篮内，将装入制绒花篮内的硅片置于体积百分比为7-13%的氢氟酸溶液中，清洗3-5分钟将硅片表面的磷硅玻璃去除干净。优选地，所述在硅片表面的形成钝化及减反射层包括如下步骤采用等离子增强化学气相沉积法在硅片的扩散面沉积一层氮化硅薄膜形成钝化及减反射层，薄膜的厚度控制在80 85nm，折射率控制在2. 05 2. 1，以保证有良好的减反射和钝化效果，最后将镀膜后的硅片按一定方向放置在承载盒内。优选地，所述丝网印刷包括如下步骤用丝网印刷网版，在背面先印刷背电极浆料，再印刷背电场浆料，并分别在200°c 300°C的温度下烘干，在正面印刷正电极浆料，使得印刷后细栅线的方向与切割线方向成垂直状。优选地，所述烧结包括如下步骤将印刷后的硅片传送至烧结炉，先在250-350°C 的温度下烘干后，硅片传输进入表面温度依次从500°C左右到800°C左右的气氛下进行烧结。本发明提供的太阳电池的制备方法具有如下有点1)与传统生产方法比较只是加入了硅片切割痕方向的控制，操作简单、方便；2)与传统生产方法相比，本方法在生产过程中没有额外的生产成本产生，很容易产业化。
具体实施例方式为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例作详细说明如下。实施例1
本发明提供了一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，其步骤为 a.表面织构化
对来料的单晶硅片沿切割痕向下方向插入制绒花篮内，再将装入花篮内的硅片进行预清洗，预清洗采用超声波，并添加一定的清洗去污剂。之后将硅片置于温度为75°C，质量百分比浓度为m的氢氧化钠溶液中进行表面织构化工艺，并添加适量制绒催化剂，以在 <100>晶向的硅片表面形成均勻一致的大小在l-3um的“金字塔”状绒面结构，使表面具有良好的陷光效果。b.扩散
将制绒后的硅片以沿切割痕向下方向插入石英舟内，以液态三氯氧磷( POCLi )为原料，在850°C下进行恒温扩散，最终在硅片表面形成PN结，方块电阻控制在
55 士 3ohm/ □，最后将扩散后的硅片从石英舟上取下并按一定方向放置在承载盒内。c.刻蚀
采用等离子刻蚀的方法将轻重掺杂后的硅片周边的PN结去除掉。d.去磷硅玻璃
将刻蚀后的硅片沿切割痕向下方向插入花篮内，再将装入花篮内的硅片置于体积百分比为10%左右的氢氟酸溶液中，清洗3-5分钟将硅片表面的磷硅玻璃去除干净。e.制作减反射膜
采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)法在硅片的扩散面沉积一层氮化硅薄膜形成钝化及减反射层，薄膜的厚度控制在80nm ；折射率控制在2. 1，以保证有良好的减反射和钝化效果，最后将镀膜后的硅片按一定方向放置在待印刷的承载盒内。g.丝网印刷并烧结
用丝网印刷网版，在背面先印刷背电极浆料，再印刷背电场浆料，并分别在300°C的温度下烘干后印刷正电极浆料，使得印刷后细栅线的方向与切割线方向成垂直状。将印刷后的硅片传送至烧结炉，先在350°C左右的温度下烘干后，硅片传输进入表面温度依次从 500°C到800°C的气氛下进行烧结，背面电极和电场浆料通过该烧结，形成太阳能电池的背面Ag电极和背面铝背场；而正面电极浆料则穿过钝化及减反射层与扩散层接触，形成具有良好欧姆接触的太阳能电池的正面Ag电极，从而完成了消除印刷波浪纹现象的太阳电池工艺的制作。实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，在步骤a中，将硅片置于温度为80°C，质量百分比浓度为1%的氢氧化钠溶液中进行表面织构化工艺。在步骤g中，用丝网印刷网版，在背面先印刷背电极浆料，再印刷背电场浆料，并分别在200°C的温度下烘干。将印刷后的硅片传送至烧结炉，先在250°C左右的温度下烘干后，硅片传输进入表面温度依次从500°C到 800°C的气氛下进行烧结。其他步骤同实施例1。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤为步骤1、提供单晶硅片，将硅片沿切割痕向下方向插入制绒花篮内，再对单晶硅片表面织构化形成绒面结构；步骤2、将制绒后的硅片沿硅片切割痕向下方向插入石英舟内，再采用磷源扩散法在硅片表面形成PN结，将扩散后的硅片取下石英舟并按相同方向放置在承载盒内；步骤3、将硅片进行等离子刻蚀去除周边的PN结；步骤4、将去除周边PN结后的硅片沿切割痕向下方向插入花篮内，再进行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃；步骤5、采用等离子增强化学气相沉积法在上述硅片的扩散面沉积一层氮化硅薄膜形成钝化及减反射层，镀膜后的硅片按相同方向放置在待印刷的承载盒内；步骤6、通过丝网印刷在硅片的背面依次印刷背电极浆料和背电场浆料，在正面印刷正电极浆料，印刷时使得正电极细栅线的方向与切割线方向成垂直状；步骤7、对印刷后的电池片进行烧结，烧结后背电极浆料和背电场浆料形成太阳能电池的背面Ag电极和铝背场，而正面电极浆料则穿过钝化及减反射层与扩散层接触，形成具有良好欧姆接触的太阳能电池的正面Ag电极。
2.如权利要求1所述的一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述对单晶硅片表面织构化形成绒面结构包括如下步骤对来料的单晶硅片沿切割痕向下方向插入制绒花篮内，将装入花篮内的硅片进行预清洗，预清洗采用超声波，并添加一定的清洗去污剂(4L双氧水)，之后将硅片置于温度为75-80°C，质量百分比浓度为1%- 的氢氧化钠溶液中进行表面织构化工艺，并添加适量30-50ml制绒催化剂，以在<100>晶向的硅片表面形成均勻一致的大小在l_3um的“金字塔”状绒面结构，使表面具有良好的陷光效果。
3.如权利要求1所述的一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述对单晶硅片进行扩散形成PN结包括如下步骤将制绒后的硅片以沿切割痕向下方向插入石英舟内，以液态三氯氧磷为原料，在850°C下进行恒温扩散，最终在硅片表面形成PN 结，方块电阻控制在55士3ohm/ □，最后将扩散后的硅片从石英舟上取下并按一定方向放置在承载盒内。
4.如权利要求1所述的一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述去除硅片表面周边PN结包括如下步骤采用等离子刻蚀的方法将轻重掺杂后的硅片周边的PN结去除掉。
5.如权利要求1所述的一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述进行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃包括如下步骤将刻蚀后的硅片沿切割痕向下方向插入制绒花篮内，将装入制绒花篮内的硅片置于体积百分比为7-13%的氢氟酸溶液中，清洗 3-5分钟将硅片表面的磷硅玻璃去除干净。
6.如权利要求1所述的一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述在硅片表面的形成钝化及减反射层包括如下步骤采用等离子增强化学气相沉积法在硅片的扩散面沉积一层氮化硅薄膜形成钝化及减反射层，薄膜的厚度控制在80 85nm，折射率控制在2. 05 2. 1，以保证有良好的减反射和钝化效果，最后将镀膜后的硅片按一定方向放置在待印刷的承载盒内。
7.如权利要求1所述的一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述丝网印刷包括如下步骤用丝网印刷网版，在背面先印刷背电极浆料，再印刷背电场浆料，并分别在200°C 300°C的温度下烘干，在正面印刷正电极浆料，使得印刷后正电极细栅线方向与切割线方向成垂直状。
8.如权利要求1所述的一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述烧结包括如下步骤将印刷后的硅片传送至烧结炉，先在250-350°C的温度下烘干后，硅片传输进入表面温度依次从500°C左右到800°C左右的气氛下进行烧结。
全文摘要
本发明涉及一种消除印刷波浪纹的太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤为沿硅片切割痕向下方向插入花篮；提供单晶硅片进行表面织构化；沿硅片切割痕向下方向插入石英舟；在硅片制绒后的硅片表面形成扩散层；将扩散后的硅片沿一定方向放置在承载盒内；然后进行刻蚀去除周边的PN结，将刻蚀后的硅片切割痕向下方向插入花篮；再进行酸洗去除磷硅玻璃；制作钝化及减反射层；将镀膜后硅片沿一定方向放置在待印刷承载盒内，使得印刷后细栅线方向与切割线方向垂直，依次印刷电池背面和正面浆料并经烧结形成背面Ag电极、背面铝背场和正面Ag电极。本发明操作简单、方便，其产业化生产与传统生产方式相比并无额外生产成本产生。
文档编号H01L31/18GK102437241SQ20111039486
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者梅建飞, 石劲超 申请人:百力达太阳能股份有限公司