一種太陽能電池去除死層的方法
【專利摘要】本發(fā)明講述的是一種太陽能電池制造去除死層的工藝。該新型的制造工藝是在舊的工藝上做了極大的改進。說明書對本工藝進行了詳細的說明，并給出具體實施方案。
【專利說明】一種太陽能電池去除死層的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種太陽能電池去除擴散死層的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，晶體硅太陽能電池的發(fā)展方向依然是降低成本和提高效率。為了達到這兩個目標，研究人員設(shè)計了很多種太陽電池結(jié)構(gòu)，如絨面電池，淺結(jié)紫電池，背場(BSF)電池，MINP硅電池，激光刻槽埋柵電池，PERL電池等等。這些結(jié)構(gòu)雖然能夠有效的提升太陽能電池的效率，但是繁瑣的工藝步驟增加了制作成本，降低了生產(chǎn)產(chǎn)能。傳統(tǒng)太陽能電池擴散制結(jié)會在襯底表面形成一層厚度為1nm的死層，高密度的缺陷和位錯存在于這一層死層之中增加載流子的復(fù)合，使用濕法處理去除擴散死層能夠去除襯底表面的損傷層和符合中心，提升太陽能電池的短路電流和開路電壓，從而使電池的轉(zhuǎn)化效率增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決當前太陽能電池所面臨的核心問題，本發(fā)明在傳統(tǒng)太陽能電池的工藝基礎(chǔ)上，使用濕法處理去除擴散死層，以提升太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率。
[0004]本發(fā)明提出傳統(tǒng)太陽能電池的工藝基礎(chǔ)上，使用濕法處理去除擴散死層包括:對晶體硅襯底材料進行清洗；對所述清洗后的晶體硅襯底材料進行擴散，制備PN結(jié)；對所述清洗后的晶體硅襯底材料周邊進行等離子刻蝕；對所述刻蝕后的晶體硅襯底材料進行去除表面磷硅玻璃層處理；對所述去除表面磷硅玻璃層處理后的晶體硅襯底材料進行去死層處理。
[0005]所述晶體硅襯底材料的清洗是將晶體硅襯底材料浸入到氫酸性混合溶液中，去除所述襯底材料表面的損傷層。
[0006]所述對清洗后的晶體硅襯底材料進行擴散，制備PN結(jié)是在高溫下將所述晶體硅襯底材料放在擴散爐的石英管內(nèi)，通入一定比列的反應(yīng)氣體，使生成物在所述清洗后的晶體硅襯底材料上沉積，并向所述所述清洗后的晶體硅襯底材料內(nèi)部滲透擴散，形成PN結(jié)。
[0007]所述對清洗后的晶體硅襯底材料周邊進行等離子刻蝕是將所述重摻雜處理過的襯底材料置于等離子刻蝕機內(nèi)進行刻邊處理，以避免邊緣漏電。
[0008]所述對刻蝕后的晶體硅襯底材料進行去除表面磷硅玻璃層處理是將所述處理過的襯底材料置于酸性溶液中進行處理，去除表面在熱氧氧化的過程中產(chǎn)生的具有雜質(zhì)的氧化層。
[0009]所述對去除表面磷硅玻璃層處理后的晶體硅襯底材料進行去死層處理是將所述晶體硅材料至于酸性溶液中進行處理，去除表面一層高密度的符合中心和缺陷。
[0010]太陽能電池去死層優(yōu)越性:
[0011]工藝步驟簡單，只需要在去PSG設(shè)備后面多加一個腔室，不影響反應(yīng)產(chǎn)能，并且能在常規(guī)電池的基礎(chǔ)上將轉(zhuǎn)換效率提升至少0.2%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步介紹，但不作為對本發(fā)明專利的限定。
[0013]圖1是濕法處理去除擴散死層的實例流程
[0014]具體實施方法:
[0015]下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明技術(shù)方案做進一步描述。
[0016]如圖1，下面以多晶硅材料為例介紹本發(fā)明用濕法處理去除擴散死層的實例流程。
[0017]步驟101，將多晶硅襯底材料置于比例為1: 3: 5的氫氟酸，硝酸和水的混酸溶液中處理200-220秒，反應(yīng)溫度為8°C -1O0C，再將使用去離子水清洗之后的襯底材料置于常溫的質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液中60秒，最后使用去離子水進行清洗并烘干，以便去除硅片由于切割過程造成的損傷層。
[0018]步驟102，將清洗過的襯底材料置于石英器件內(nèi)，在825-900°C高溫下，向所述石英器件內(nèi)通入三氯氧磷和氧氣，反應(yīng)生成的磷原子在高溫的環(huán)境中沉積到襯底材料表面，并在一定的時間內(nèi)向襯底材料擴散，形成方阻大小為80-90 Ω/ □的摻雜區(qū)域。
[0019]步驟103，將形成PN結(jié)的襯底材料置于流量比為9: I的四氟化碳和氧氣的混合氣體中進行等離子體刻邊600-800秒，防止太陽能電池邊緣漏電。
[0020]步驟104,常溫下使用10%氫氟酸溶液清洗娃片200-300秒,之后用去離子水清洗后進行烘干，目的去除表面含有金屬雜質(zhì)和金屬氧化物得磷硅玻璃層。
[0021]步驟105，將處理過的襯底材料置于10%的亞硝酸鈉和2%的氫氟酸溶液中100秒，之后用去離子水清洗后進行烘干，去除擴散死層。
[0022]以上所述已對本發(fā)明的內(nèi)容做了詳盡說明。對本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都構(gòu)成對本發(fā)明專利的侵犯，將承擔相應(yīng)的法律。
【權(quán)利要求】
1.如權(quán)利要求1所述的將多晶硅襯底材料置于比例為1: 3: 5的氫氟酸、鹽酸、DI水混合溶液中。
2.如權(quán)利要求2所述的將清洗過的襯底材料置于石英器件內(nèi)。
3.如權(quán)利要求3所述的將形成PN結(jié)的襯底材料置于流量比為9: I的四氟化碳和氧氣的混合氣體中。
4.如權(quán)利要求4所述的常溫下使用10%氫氟酸溶液。
5.如權(quán)利要求5所述的將處理過的襯底材料置于10%的亞硝酸鈉和2%的氫氟酸溶液中。
【文檔編號】H01L31/18GK104300037SQ201310305937
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】劉漢清 申請人:北京中科信電子裝備有限公司