一种太阳能电池的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种太阳能电池的制作方法，将硅片进过表面结构化、制作发射极、周边刻蚀、磷硅玻璃去除后再进行沉积氮化硅膜；将沉积氮化硅膜后的硅片进行高温退火；再依次采用丝印正反面电极和背铝、烧结。该方法可以有效的提高氮化硅薄膜的均匀性以及致密性，同时高温退火减少了硅片中的微缺陷和杂质离子，增加了氮化硅薄膜的钝化效果，这样电池片的少数载流子寿命得到了一定提高，可使短路电流密度提高0.05-1mA/cm2，开路电压提高1-5mV，转化效率提高0.05-0.25%；另外，本发明制备的电池片可以提高其抗PID的能力，具有重大的生产实践价值，增强企业的竞争力。
【专利说明】一种太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能电池制作【技术领域】，具体涉及一种太阳能电池的制作方法。
【背景技术】
[0002] 在各种太阳电池中，晶体硅电池一直占据着最重要的地位。近年来，在晶体硅太阳 电池提高效率和降低成本方面取得了巨大成就和进展，进一步提高了它在未来光伏产业中 的优势地位。
[0003] 氮化硅薄膜作为传统的晶体硅太阳能电池钝化减反膜，其性能的变化直接影响 电池的转化效率。目前，无论从生产方还是使用方，对晶体硅电池片的极化效应（PID)的 关注越来越多。2011年7月NREL在其发表的文章 《System Voltage Potential Induced Degradation Mechanisms in PV Modules and Methods for Test》中对 PID 进行了详细的说 明（1)。目前PID现象已被更多的人所了解，并有越来越多的研究机构和组件制造商对其进 行了深入的研究和发表文章 。PID Free被许多组件厂和电池厂作为卖点之一，许多光伏组 件用户也开始只接受PID Free的组件。
[0004] 因此如何在太阳电池制作过程中有效的提高电池的光电转化效率，增加电池片抗 PID的能力，是本发明需要解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对上述问题提供的一种太阳能电池的制作方法，是将硅片进过 表面结构化、制作发射极、周边刻蚀、磷硅玻璃去除后再进行沉积氮化硅膜；将沉积氮化硅 膜后的硅片进行高温退火；再依次采用丝印正反面电极和背铝、烧结。该方法可以有效的提 高氮化硅薄膜的均匀性以及致密性，同时高温退火减少了硅片中的微缺陷和杂质离子，增 加了氮化硅薄膜的钝化效果，这样电池片的少数载流子寿命得到了一定提高，可使短路电 流密度提高〇. 05-lmA/cm2,开路电压提高l-5mV，转化效率提高0. 05-0. 25% ;另外，经过高 温退火的电池片可以提高其抗PID的能力，具有重大的生产实践价值，增强企业的竞争力。
[0006] 本发明的一种太阳能电池的制作方法采用的技术方案为，步骤包括： (1) 将硅片进过表面结构化、制作发射极、周边刻蚀、磷硅玻璃去除； (2) 将步骤（1)所得硅片进行沉积氮化硅膜； (3) 将步骤（2)所得硅片进行高温退火； (4) 将步骤（3)所得硅片再依次采用丝印正反面电极和背铝、烧结。
[0007] 步骤（2)中沉积的氮化硅膜膜厚l-10000nm。
[0008] 优选的，步骤（2)中沉积的氮化硅膜膜厚80-2000nm。
[0009] 步骤（3)中所述的高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉中，通入保 护气，保持温度300-1000°C，时间5-60min。
[0010] 进一步的，步骤（3)中所述的高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉 中，通入保护气，保持温度500-850°C，时间10_50min。
[0011] 优选的，步骤（3)中所述的高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉中， 通入保护气，保持温度700-800°C，时间15-35min。
[0012] 所述的保护气为氨气、硅烷、氢气、氮气中的一种，优选的为氢气。
[0013] 本发明的有益效果是：本发明可以有效的提高氮化硅薄膜的均匀性以及致密性， 同时高温退火减少了硅片中的微缺陷和杂质离子，增加了氮化硅薄膜的钝化效果，这样电 池片的少数载流子寿命得到了一定提高，可使短路电流密度提高0.05-lmA/cm 2,开路电压 提高0. 5-5mV，转化效率提高0. 05-0. 25% ;另外，经过高温退火的电池片可以提高其抗PID 的能力，具有重大的生产实践价值，增强企业的竞争力，适用于工业应用。
[0014]
【专利附图】
【附图说明】： 图1所示为本发明的退火后硅片反射率与现有技术对比图。
[0015]
【具体实施方式】： 为了更好地理解本发明，下面结合实例来说明本发明的技术方案，但是本发明并不局 限于此。
[0016] 实施例1 : 选择多晶硅片；硅片经过常规的清洗制绒、扩散、周边刻蚀、PSG、氮化硅薄(厚度为 800nm)膜制作后，将硅片放入退火炉中，升温至700°C，并通入H2进行退火30min ;所得硅片 再依次采用丝网印刷、烧结，得到成品太阳能电池片。将本发明实施例1所得电池片与现有 技术的电池片进行比较，结果如表1所示： 表1太阳能电池片的电性能参数 Pmpp Uoc Isc FF Kcell 本发明技术 4-31 0^62 T0 S -?S I-31 。 现有技术 4_尸 0-6264 S -6S6 1-45 1'.54°〇
[0017] 实施例2: 选择单晶硅片；硅片经过常规的清洗制绒、扩散、周边刻蚀、PSG、氮化硅薄膜(厚度为 1500nm)制作后，将硅片放入退火炉中，升温至800°C，并通入氏进行退火15min ;所得硅片 再依次采用丝网印刷、烧结，得到成品太阳能电池片。将本发明实施例2所得电池片与现有 技术的电池片进行比较，结果如表2所示： 表2太阳能电池片的电性能参数 Pmpp Uoc Isc FF Kcell 本发明技术 4-〇-6410 9.09S -S-SI 1S.S9%。 现有技术 4.55 0.6399 9.020 ^S.SS 1S."0°〇
【权利要求】
1. 一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，步骤包括： (1) 将硅片进过表面结构化、制作发射极、周边刻蚀、磷硅玻璃去除； (2) 将步骤（1)所得硅片进行沉积氮化硅膜； (3) 将步骤（2)所得硅片进行高温退火； (4) 将步骤（3)所得硅片再依次采用丝印正反面电极和背铝、烧结。
2. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：步骤（2)中沉积的 氮化硅膜膜厚l-l〇〇〇〇nm。
3. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：步骤（2)中沉积的 氮化硅膜膜厚80-2000nm。
4. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：步骤（3)中所述的 高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉中，通入保护气，保持温度300-1000°C， 时间 5_60min。
5. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：步骤（3)中所述的 高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉中，通入保护气，保持温度500-85(TC， 时间 10-50min。
6. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：步骤（3)中所述的 高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉中，通入保护气，保持温度700-80(TC， 时间 15-35min。
7. 根据权利要求6所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述的保护气为 氢气。
8. 根据权利要求6所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述的保护气为 氨气。
9. 根据权利要求6所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述的保护气为 硅烷。
10. 根据权利要求6所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述的保护气为 氮气。
【文档编号】H01L31/18GK104051570SQ201410251453
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】任现坤, 姜言森, 贾河顺, 马继磊, 张春艳, 徐振华, 王光利, 尹兰超, 黄国强 申请人:山东力诺太阳能电力股份有限公司