專利名稱：堿法制備太陽電池?zé)o死層發(fā)射極的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于單晶硅太陽電池的制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種堿法制備太陽電池?zé)o死層發(fā)射極的エ藝。
背景技術(shù)：
隨著化石能源的枯竭，太陽電池作為ー種緑色能源，得到快速的發(fā)展。晶體硅太陽電池成為目前太陽電池領(lǐng)域的主流，如何降低太陽電池的成本，提高太陽電池的效率成為國內(nèi)外晶體硅太陽電池研究的重點(diǎn)。發(fā)射極作為太陽電池的關(guān)鍵組成部分，其表面摻雜濃度，直接影響太陽電池的效率。因?yàn)楫?dāng)摻雜濃度大于102°/cm3時(shí)，將成為死層區(qū)，因此，通過降低發(fā)射極表面的摻雜濃度，提高電池片對(duì)短波段的響應(yīng)，以及降低暗電流，提高開路電壓，成為目前提高電池效率的主要方法。然而傳統(tǒng)的發(fā)射極的制備，硅片表面的摻雜濃度都高于102°/cm3，因此表面會(huì)形成幾十納米的死層區(qū)，影響電池的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述存在的缺陷，提供ー種堿法制備太陽電池?zé)o死層發(fā)射極的エ藝，該發(fā)明先采用傳統(tǒng)擴(kuò)散，然后采用一定濃度的NaOH和IPA溶液，將摻雜濃度較高的死層區(qū)刻蝕掉的方法，制備具有優(yōu)良性能的無死層發(fā)射極，本發(fā)明可以有效地去除電池片表面的死層發(fā)射極區(qū)，提聞太陽電池的短波響應(yīng)，減小暗電流，有效提聞電池片的開路電壓，并且易于エ業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案為ー種堿法制備太陽電池?zé)o死層發(fā)射極的エ藝，包括以下步驟
(1)將制絨后的硅片，放入擴(kuò)散爐，進(jìn)行擴(kuò)散制備結(jié)深為150—500nm的發(fā)射極，方阻為20—80ohm/ sq;
(2)將已完成擴(kuò)散的硅片，放入NaOH和IPA溶液中，浸泡0.5—30min，制備方阻為50—150ohm/sq的無死層發(fā)射極，所述的NaOH和IPA溶液的溫度為50—95°C，其中NaOH的濃度為 0— 200g/L，IPA 的濃度為 0— 800g/L ；
(3)將硅片放入濃度為5—15%的HCl和濃度為2% —10%的HF酸混合溶液中清洗0. 5—5分鐘，清洗后，發(fā)射極表面的摻雜濃度低于IO2Vcm3。本發(fā)明所述的硅片為單晶硅或類單晶硅。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的ー種堿法制備太陽電池?zé)o死層發(fā)射極的エ藝，先 采用傳統(tǒng)擴(kuò)散，然后采用一定濃度的NaOH和IPA溶液，將摻雜濃度較高的死層發(fā)射極區(qū)刻蝕掉的方法，制備具有優(yōu)良性能的無死層發(fā)射扱，其エ序包括，傳統(tǒng)擴(kuò)散發(fā)射極的制備，NaOH和IPA溶液刻蝕掉含摻雜源的硅玻璃及高摻雜死層發(fā)射極區(qū)，清洗。本發(fā)明應(yīng)用于晶硅太陽電池領(lǐng)域，可以有效地去除電池片表面的死層發(fā)射極區(qū)，提高太陽電池的短波響應(yīng)，減小暗電流，有效提高電池片的開路電壓，并且易于エ業(yè)化生產(chǎn)。


圖I所示為晶體硅傳統(tǒng)擴(kuò)散結(jié)構(gòu)示意 圖2所示為本發(fā)明無死層發(fā)射極結(jié)構(gòu)示意 圖中，I.擴(kuò)散源原子，2.含摻雜源的硅玻璃，3.死層發(fā)射扱，4.無死層發(fā)射扱，5.硅片。
具體實(shí)施例方式 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明并不局限于此。本發(fā)明是ー種堿法制備太陽電池?zé)o死層發(fā)射極的エ藝，技術(shù)方案為，傳統(tǒng)擴(kuò)散發(fā)射極的制備，NaOH和IPA溶液刻蝕掉含摻雜源的硅玻璃2及高摻雜死層發(fā)射極3，清洗。具體包括以下步驟
(1)將制絨后的硅片5，放入擴(kuò)散爐，進(jìn)行擴(kuò)散制備結(jié)深為150—500nm的發(fā)射極，方阻為 20—80ohm/sq;
(2)將已完成擴(kuò)散的硅片5，放入NaOH和IPA溶液中，浸泡0.5 — 30min，制備方阻為50—150ohm/sq的無死層發(fā)射極4，所述的NaOH和IPA溶液的溫度為50— 95°C，其中NaOH的濃度為0— 200g/L，IPA的濃度為0— 800g/L;
(3)將硅片5放入濃度為5—15%的HCl和濃度為2% —10%的HF酸混合溶液中清洗
0.5-5分鐘，清洗后，無死層發(fā)射極4表面的摻雜濃度低于102°/cm3。本發(fā)明所述的硅片5為單晶硅或類單晶。實(shí)施例I
將堿制絨清洗后的P型單晶硅片5，放入管式擴(kuò)散爐中進(jìn)行擴(kuò)散，擴(kuò)散源原子I進(jìn)入硅片5，得到方阻為25ohm/sq的發(fā)射極；然后將完成擴(kuò)散的硅片5，放入濃度為24g/L的NaOH和濃度為300g/L的IPA混合溶液中，溶液的溫度控制在78°C，浸泡140s，刻蝕掉含摻雜源的硅玻璃2及高摻雜死層發(fā)射極3，得到方阻為75ohm/Sq的無死層發(fā)射極4 ;將已去除死層發(fā)射極3區(qū)的硅片5放入濃度為10%的HCl和濃度為6%的HF酸混合溶液中，浸泡30s ;最后將完成清洗的硅片5，依次完成邊緣隔離，減反射膜沉積，印刷，燒結(jié)等エ藝，得到太陽電池片，其平均光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到18. 4%。實(shí)施例2
將堿制絨清洗后的P型V型類單晶硅片5，放入管式擴(kuò)散爐中進(jìn)行擴(kuò)散，擴(kuò)散源原子I進(jìn)入硅片5，得到方阻為20ohm/Sq的發(fā)射極；然后將完成擴(kuò)散的硅片5，放入濃度為24g/L的NaOH和濃度為300g/L的IPA混合溶液中，溶液的溫度控制在78°C，浸泡180s，刻蝕掉含摻雜源的硅玻璃2及高摻雜死層發(fā)射極3，得到方阻為73ohm/Sq的無死層發(fā)射極4 ;將已去除死層發(fā)射極3區(qū)的硅片5放入濃度為10%的HCl和濃度為6%的HF酸混合溶液中，浸泡30s ;最后將完成清洗的硅片5，依次完成邊緣隔離，減反射膜沉積，印刷，燒結(jié)等エ藝，得到太陽電池片，其平均光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到18. 2%。
權(quán)利要求
1.ー種堿法制備太陽電池?zé)o死層發(fā)射極的エ藝，其特征在于，包括以下步驟 (1)將制絨后的硅片，放入擴(kuò)散爐，進(jìn)行擴(kuò)散制備結(jié)深為150—500nm的發(fā)射極，方阻為20—80ohm/sq; (2)將已完成擴(kuò)散的硅片，放入NaOH和IPA溶液中，浸泡0.5—30min，制備方阻為50—150ohm/sq的無死層發(fā)射極； (3)將硅片放入濃度為5—15%的HCl和濃度為2% —10%的HF酸混合溶液中清洗0. 5—5分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的堿法制備太陽電池?zé)o死層發(fā)射極的エ藝，其特征在于，所述的步驟(2)中，所述的NaOH和IPA溶液的溫度為50— 95°C，其中NaOH的濃度為0— 200g/L，IPA 的濃度為 0-800g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的酸法制備太陽電池?zé)o死層發(fā)射極的エ藝，其特征在于，所述的硅片為單晶硅或類單晶硅。
全文摘要
本發(fā)明屬于單晶硅太陽電池的制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種堿法制備太陽電池?zé)o死層發(fā)射極的工藝。該發(fā)明先采用傳統(tǒng)擴(kuò)散方法制備發(fā)射極，通過一定濃度的NaOH和IPA溶液，將摻雜濃度較高的死層發(fā)射極區(qū)腐蝕掉的方法，制備具有優(yōu)良性能的無死層發(fā)射極，此工藝可以有效地去除電池片表面的死層發(fā)射極區(qū)，提高太陽電池的短波響應(yīng)，減小暗電流，有效提高電池片的開路電壓，并且易于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102623557SQ20121008388
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者任現(xiàn)坤, 劉鵬, 姚增輝, 姜言森, 張春艷, 張黎明, 程亮, 賈河順 申請(qǐng)人:山東力諾太陽能電力股份有限公司