一种太阳能电池用基底的处理工艺的制作方法与工艺

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种太阳能电池用基底的处理工艺。

背景技术：
近年来，随着清洁能源的不断倡导和推广使用，太阳能电池得到快速发展，并被越来越多的应用到诸多领域，但是，太阳能电池中光利用率的提高始终是制约太阳能电池发展的关键因素。目前，常规的太阳能电池的制造工艺包括酸或碱刻蚀形成绒面、离子扩散、边缘的磷硅玻璃(boro-phospho-silicate-glass，PSG)刻蚀、形成抗反射层、丝网印刷烧结、分检测试等步骤。其中，酸或碱刻蚀形成绒面是为了使太阳能电池的受光面形成粗糙的表面，以降低射入太阳能电池内部的光线从受光面折射出去的几率；同时，在太阳能电池的受光面形成抗反射层，能够进一步降低太阳能电池内部的光线从受光面折射出去的几率，提高光线的利用率，从而提高太阳能电池的光电转换效率，通过这种方式，太阳能电池的光电转换效率可以达到16％-17％。另一方面，太阳能电池的光电转换效率与太阳能电池的工作电压有密切关系，其他参数相同的情况下，工作电压越大，光电转换效率越高。而工作电压通常与太阳能电池基底背面的欧姆接触有关，欧姆接触越好，工作电压越大。但是，现有的太阳能电池的基底背面的欧姆接触一般较差，这在很大程度上限制了太阳能电池光电转换效率的进一步提高。

技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够提高的太阳能电池基底背面的欧姆接触的处理工艺，以解决现有技术中太阳能电池基底背面的欧姆接触较差导致太阳能电池的光电转换效率无法进一步提高的缺陷。为实现上述目的，本发明的一个实施例提供一种太阳能电池用基底的处理工艺，包括提供太阳能电池用基底；对所述基底进行制绒处理；对所述基底进行离子扩散处理；去除所述基底边缘的磷硅玻璃；在所述基底的正面形成抗反射层；其中，所述去除所述基底边缘的磷硅玻璃前还包括：使用抛光液对所述基底的背面进行抛光处理。优选地，所述使用抛光液对所述基底的背面进行抛光处理前，还包括：去除所述基底背面的磷硅玻璃。优选地，所述抛光液包括有机碱，所述有机碱为四甲基氢氧化铵，所述四甲基氢氧化铵的体积分数为3％-5％。优选地，所述抛光处理的温度为70℃-85℃，所述抛光处理的时间为90s-200s。优选地，所述四甲基氢氧化铵的体积分数为4％，所述抛光处理的温度为80℃，所述抛光处理的时间为120s。根据本发明实施例提供用的太阳能电池用基底的处理工艺，通过在去除该基底边缘的磷硅玻璃之前使用抛光液对该基底的背面进行抛光处理，使得太阳能电池用基底的背面更加平整，由于基底的背面变得平整了，从而使太阳能电池基底的背面有更好的欧姆接触，能够进一步提高太阳能电池的工作电压，进而提高太阳能电池的光电转换效率。另一方面，太阳能电池的基底背面更加平整，能够使射入光线在太阳能电池内部能够被多次反射反复利用，增加了太阳能电池对入射光线的利用率，提升太阳能电池的电流，从而提高太阳能电池的转换效率。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例的太阳能电池用基底的处理工艺的流程图；图2是本发明另一实施例的太阳能电池用基底的处理工艺的流程图；图3是本发明另一实施例的没有经过抛光处理的多晶硅片背面的形貌图；图4是本发明另一实施例的经过后的抛光处理的多晶硅片背面的形貌图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供一种太阳能电池用基底的处理工艺，以提高基底背面的平整度，从而提高太阳能电池基底背面的欧姆接触，进而提高太阳能电池的光电转换效率。如图1所示为其流程图，该处理工艺包括：步骤S101：提供太阳能电池用基底。具体地，本发明实施例中的基底可以是硅片，可以是单晶硅片，也可以是多晶硅片或非晶硅片；本发明实施例中的基底还可以是其他类型的材料。步骤S102：对基底表面进行制绒处理，使基底的受光面形成绒面，以降低射入太阳能电池内部的光线通过受光面折射出去的几率，提升光线利用率，进而提高太阳能的光电转换效率。具体地，本发明实施例中的制绒处理可以采用清洗制绒技术，清洗制绒处理可以按以下步骤进行：首先，可以采用去离子水对基底进行超声波清洗，以去除基底表面的油脂、石蜡等杂志；然后，可以采用浓酸或浓碱溶液(如浓氢氧化钾溶液)对基底进行腐蚀，以去除基底表面的损伤层；最后，可以采用酸溶液或者碱溶液对基底表面进行各向异性腐蚀，使基底表面形成倒金字塔结构，形成绒面。步骤S103：对基底进行离子扩散处理，在基底中形成PN结。基底表面形成绒面后，采用去离子水对其进行清洗，以去除多余的化学液，然后对基底进行干燥，具体地，可以将基底置于烘干炉中烘干，或者置于甩干机中甩干，或者采用N2或IPA吹干。具体地，本发明实施例中的离子扩散处理可以采用P扩散或者N扩散，该步骤可以在扩散炉中进行。步骤104：使用抛光液对基底的背面进行抛光处理，使基底背面形成平整的表面，以提高太阳能电池基底背面的欧姆接触，进而提高太阳能电池的工作电压，提高太阳能电池的光电转换效率。需要说明的是，本发明实施例中的处理工艺只对基底的背面进行抛光处理，该处理步骤对基底的正面(即受光面)没有影响。本发明实施例中的抛光液可以是过硝酸、有机碱以及其他类型的抛光液，具体地，本发明实施例中的抛光液可以是有机碱，如四甲基氢氧化铵，其体积分数为3％-5％，抛光处理的温度可以为70℃-85℃，抛光处理的时间可以为90s-200s。如果抛光时间过长，会使多晶硅片的厚度变薄；如果抛光时间过短，无法使多晶硅片的背面形成较为平整的表面，达不到较好的抛光效果。在本发明的其他实施例中，在采用有机碱对基底的背面进行抛光处理前，还可以包括去除基底背面的磷硅玻璃的步骤。具体地，可以采用硝酸、氢氟酸、去离子水以及硫酸药液去除基底背面的磷硅玻璃。在对基底的背面进行抛光处理前去除基底背面的磷硅玻璃，能够去除基底背面少许的PSG，在抛光处理过程中就可以使用与PSG不发生反应的抛光液(如四甲基氢氧化铵)，从而能够将基底的背面进行均匀完整的抛光，提高抛光效果。步骤105：去除基底边缘的磷硅玻璃；去除基底边缘的磷硅玻璃，能够防止太阳能电池产生短路电流。具体地，可以采用湿法刻蚀对基底的正面和背面进行腐蚀，使边缘刻蚀比较窄，防止过刻蚀。步骤S106：在基底的正面形成抗反射层，以进一步提高太阳能电池的光电转换效率。具体地，可以采用等离子体化学气相沉积或其他常用的沉积方法在基底的正面形成抗反射薄膜，如氮化硅等。根据本发明实施例提供用的太阳能电池用基底的处理工艺，通过在去除该基底边缘的磷硅玻璃之前使用抛光液对该基底的背面进行抛光处理，使得太阳能电池用基底的背面更加平整，由于基底的背面变得平整了，从而使太阳能电池基底的背面有更好的欧姆接触，能够进一步提高太阳能电池的工作电压，进而提高太阳能电池的光电转换效率。另一方面，太阳能电池的基底背面更加平整，能够使射入光线在太阳能电池内部能够被多次反射反复利用，增加了太阳能电池对入射光线的利用率，提升太阳能电池的电流，从而提高太阳能电池的转换效率。本发明另一实施例提供一种太阳能电池用基底的处理工艺，如图2所示为其流程图，其中该基底为多晶硅片，该处理工艺包括以下步骤：步骤S201：提供多晶硅片基底。步骤S202：采用酸制绒技术对多晶硅片的表面进行制绒处理，使多晶硅片表面形成绒面。步骤S203：采用磷对多晶硅片进行离子扩散处理，在多晶硅片中形成PN结。步骤S204：采用硝酸、氢氟酸、去离子水、硫酸的比例为1∶6∶7∶4的混合液对多晶硅片的背面进行腐蚀，以去除多晶硅片背面少许的PSG，从而能够将多晶硅片的背面进行均匀完整的抛光，提高抛光处理的效果。步骤S205：采用体积分数为4％的四甲基氢氧化铵溶液对多晶硅片的背面进行抛光处理，抛光处理的温度为80℃，抛光处理的时间是120s。步骤S206：去除多晶硅片边缘的磷硅玻璃，以防止太阳能电池产生短路电流。步骤S207：采用等离子体化学气相沉积在多晶硅片的正面形成抗反射层，具体地，可以在多晶硅片表面形成氮化硅以降低射入光线从多晶硅片正面折射出去的几率，进一步提高太阳能电池的光电转换效率。本发明实施例中，在其他制造工艺相同的情况下，对将多晶硅片的背面不采用抛光处理和采用抛光处理后多晶硅片背面的表面形貌和制成的太阳能电池的电性能作了测试和对比，其中，太阳能电池的制造工艺如丝网印刷烧结、分检测试等步骤与传统工艺中的步骤无异，在此不再赘述。测试结果如下：如图3所示为没有经过抛光处理的多晶硅片背面的形貌图，可见，多晶硅片的背面形成了绒面；如图4所示，为经过抛光处理后的多晶硅片背面的形貌图，可见多晶硅片的背面形成了较为平整的平面。表一为多晶硅片的背面没有经过抛光处理的一组太阳能电池的电性能测试结果；表二为多晶硅片的背面经过抛光处理的另一组太阳能电池的电性能测试结果。由表一和表二可知，多晶硅片的背面经过抛光处理的另一组太阳能电池的工作电压有明显增加，同时工作电流和最大功率提高。另外，太阳能电池的光电转换效率有了明显提高，达到了17％以上。表一表二根据本发明实施例提供用的太阳能电池用基底的处理工艺，通过在去除该基底边缘的磷硅玻璃之前使用抛光液对该基底的背面进行抛光处理，使得太阳能电池用基底的背面更加平整，由于基底的背面变得平整了，从而使太阳能电池基底的背面有更好的欧姆接触，能够进一步提高太阳能电池的工作电压，进而提高太阳能电池的光电转换效率。另一方面，太阳能电池的基底背面更加平整，能够使射入光线在太阳能电池内部能够被多次反射反复利用，增加了太阳能电池对入射光线的利用率，提升太阳能电池的电流，从而提高太阳能电池的转换效率。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。