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造技术领域，特别是涉及一种太阳能电池的制作方法。
【背景技术】
[0002]太阳能作为一种清洁的可再生资源，正受到越来越多的重视，而太阳能电池是一种有效的利用太阳能进行发电的设备，因其发电成本较高，因此距离大范围应用还尚待时日。提高太阳能电池的光电转换效率，是降低发电成本的有效方法，因此提高光电转换效率成为摆在工程技术人员面前的重要课题之一。
[0003]为了提高太阳能电池的光电转换效率，通常会在硅片的背面分别制作P+层和反射镜，P+层可以减少少数载流子在硅片背面复合的概率，也可以作为背面的金属电极，而反射镜可以减少未被硅吸收的透射光，增加反射光，从而增加光在太阳能电池内部的光程，提高光的吸收效率，提升电流，从而提高光电转换效率。
[0004]然而在现有技术中，制作P+层通常采用的材料为磷或硼，制作反射镜通常采用的材料为铝，因此这是两个独立的过程，且每个过程都需要进行对应的高温退火操作，以消除硅片表面的损伤，使得太阳能电池的生产过程繁琐，提高了生产成本。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提供了一种太阳能电池的制作方法，能够减少太阳能电池的生产流程，降低生产成本。
[0006]本发明提供的一种太阳能电池的制作方法包括:
[0007]在硅片正面制作绒面和PN结，并去除磷硅玻璃；
[0008]在所述硅片背面注入铝离子；
[0009]对所述硅片进行退火；
[0010]在所述硅片正面制作减反射膜；
[0011]在所述硅片背面制作背电极和铝背场，在所述硅片正面制作正电极。
[0012]优选的，在上述制作方法中，所述铝离子注入的剂量为11Vcm2至10 25/cm2，包括端点值。
[0013]优选的，在上述制作方法中，所述铝离子注入的注入能量大于lOKeV。
[0014]优选的，在上述制作方法中，所述铝离子的注入源为A1C13。
[0015]优选的，在上述制作方法中，所述退火的保护气氛为氮气。
[0016]优选的，在上述制作方法中，所述氮气的通量为5slm至30slm，包括端点值。
[0017]优选的，在上述制作方法中，所述退火的时间为20分至40分。
[0018]优选的，在上述制作方法中，所述退火的温度为750°C至950°C，包括端点值。
[0019]优选的，在上述制作方法中，所述减反射膜为氮化硅薄膜。
[0020]优选的，在上述制作方法中，利用氢氟酸去除所述磷硅玻璃。
[0021]本发明中，在硅片背面注入铝离子并退火，这样就同时形成了 P+层和反射镜，因此只需要进行一次高温退火过程，减少了太阳能电池的生产流程，降低了生产成本。
【附图说明】
[0022]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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0023]图1为本申请实施例提供的一种太阳能电池的制作方法示意图。
【具体实施方式】
[0024]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，所描述的实施例仅仅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。
[0025]本申请实施例提供的一种太阳能电池的制作方法如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种太阳能电池的制作方法示意图。该方法包括如下步骤:
[0026]S1:在硅片正面制作绒面和PN结，并去除磷硅玻璃；
[0027]在该步骤中，绒面的制作是利用硅的各向异性腐蚀，在硅表面形成密集分布的四面方锥体，使入射光在表面进行多次反射和折射，增加光的吸收，从而能够提高电池的转换效率。制作绒面所利用的腐蚀液通常为热的碱性溶液，腐蚀温度为70至85摄氏度。为了获得均匀的绒面，还可以在溶液中添加乙醇或异丙醇等作为络合剂，以加快硅的腐蚀。制作PN结通常利用的设备为管式扩散炉，一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内，在850至900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器，通过三氯氧磷和硅片反应，得到磷原子。经过一定时间，磷原子从四周进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成PN结。在去除磷硅玻璃时，通过化学腐蚀法使所述磷硅玻璃发生反应生成可溶性物质，从而去除磷硅玻璃。
[0028]S2:在所述硅片背面注入铝离子；
[0029]在该步骤中，将所述硅片放入离子注入机，进行铝离子的注入，形成的铝层既是P+层，又可以作为反射镜。所述铝层既能减少少数载流子在硅片背面复合的概率，又能减少透射光，增加反射光，增加光在太阳能电池内部的光程，增加光的吸收效率，提升电流，从而提高光电转换效率。
[0030]S3:对所述硅片进行退火；
[0031]在该步骤中，利用退火炉对所述硅片进行退火，目的是消除离子注入对硅片表面造成的损伤，将硅片表面的偏离原位置的原子回到离子注入之前的位置。
[0032]S4:在所述硅片正面制作减反射膜；
[0033]在该步骤中，通常采用等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)设备制备减反射膜。利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体SiHJP NH3，气体经一系列反应，在样品表面形成氮化硅薄膜，沉积厚度可以为70nm左右。上述氮化硅薄膜可以使光的反射大为减少，电池的效率能够得到提高。
[0034]S5:在所述硅片背面制作背电极和铝背场，在所述硅片正面制作正电极。
[0035]在该步骤中，通常采用丝网印刷法制作电极，利用丝网图形部分的网孔透过浆料，用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力，同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内，印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触，接触线随刮刀移动而移动，从而完成电极的印刷。
[0036]通过上述描述可知，本发明提供的太阳能电池的制作方法中，在硅片背面注入铝离子并退火，这样就同时形成了 P+层和反射镜，因此只需要进行一次高温退火过程，减少了太阳能电池的生产流程，降低了生产成本。
[0037]在上述制作方法中，所述铝离子注入的剂量可以优选为11Vcm2至10 25/cm2，包括端点值，注入能量可以优选为大于lOKeV，注入源可以优选为A1C13。利用这种优选方案可以使得形成的铝层更为致密坚固，更有效的减少少数载流子在硅片背面的复合，而且更有效的增加反射光，提高光电转换效率。
[0038]在上述制作方法中，所述退火的保护气氛可以优选为氮气，且所述氮气的通量可以优选为5slm至30slm，包括端点值，退火的时间可以优选为20分至40分，退火的温度可以优选为750°C至950°C，包括端点值。利用这种优化的退火工艺，能够更好的消除离子注入给硅片带来的损伤，有效的保证制作的太阳能电池的光电转换效率。
[0039]在上述制作方法中，所述减反射膜可以优选为氮化硅薄膜。这种氮化硅薄膜具有高的化学稳定性、高电阻率、良好的光学性能和耐磨性，因此优选为太阳能电池的减反射膜，能够提高电池的光电转换效率。
[0040]在上述制作方法中，可以优选的利用氢氟酸去除所述磷硅玻璃。把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡，使其产生化学反应，生成可溶性的络和物，从而能够去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷娃玻璃。
[0041 ] 通过上述描述可知，本发明提供的太阳能电池的制作方法能够减少太阳能电池的生产流程，降低生产成本。
[0042]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括: 在硅片正面制作绒面和PN结，并去除磷硅玻璃； 在所述硅片背面注入铝离子； 对所述硅片进行退火； 在所述硅片正面制作减反射膜； 在所述硅片背面制作背电极和铝背场，在所述硅片正面制作正电极。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述铝离子注入的剂量为101Vcm2至12Vcm2，包括端点值。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述铝离子注入的注入能量大于1KeV0
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述铝离子的注入源为AlCl30
5.根据权利要求1-4任一项所述的制作方法，其特征在于，所述退火的保护气氛为氮气。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述氮气的通量为5slm至30slm，包括端点值。
7.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述退火的时间为20分至40分。
8.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述退火的温度为750°C至950°C，包括端点值。
9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述减反射膜为氮化硅薄膜。
10.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，利用氢氟酸去除所述磷硅玻璃。
【专利摘要】本申请公开了一种太阳能电池的制作方法，包括：在硅片正面制作绒面和PN结，并去除磷硅玻璃；在所述硅片背面注入铝离子；对所述硅片进行退火；在所述硅片正面制作减反射膜；在所述硅片背面制作背电极和铝背场，在所述硅片正面制作正电极。利用本发明提供的太阳能电池的制作方法，只需要进行一次高温退火过程，减少了太阳能电池的生产流程，降低了生产成本。
【IPC分类】H01L31-18
【公开号】CN104576834
【申请号】CN201510001117
【发明人】黄华, 蒋方丹, 金浩
【申请人】浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月4日