專(zhuān)利名稱(chēng)：一種大面積低彎曲超薄型雙面照光太陽(yáng)能電池制作方法
一種大面積低彎曲超薄型雙面照光太陽(yáng)能電池制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶體硅太陽(yáng)能電池制作。背景技術(shù)：
世界太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)在嚴(yán)峻的能源替代形勢(shì)和人類(lèi)生態(tài)環(huán)境壓力下，在持續(xù) 的技術(shù)進(jìn)步和逐步完善的法規(guī)政策的強(qiáng)力推動(dòng)下快速發(fā)展。太陽(yáng)電池的年產(chǎn)量最近10年的年 平均增長(zhǎng)速度為37%，最近5年的年平均增長(zhǎng)速度為45%。成為世界上發(fā)展最快的行業(yè)之一
根據(jù)歐洲聯(lián)合中心預(yù)測(cè)，到2030年，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力的供應(yīng)中達(dá)到10%以 上；2040年太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到本世紀(jì)未太陽(yáng)能發(fā)電占到60%以上。 在我國(guó)，隨著《可再生能源法》的頒布實(shí)施，利用法律和市場(chǎng)機(jī)制來(lái)推動(dòng)新能源的利用，必 將大大加快我國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，硅太陽(yáng)電池是量產(chǎn)最為成熟的太陽(yáng)能電池，占世 界太陽(yáng)能電池產(chǎn)量的90%,因此硅太陽(yáng)電池降低生產(chǎn)成本、提高轉(zhuǎn)換效率意義重大。大面積 化以及薄片化生產(chǎn)將成為電池片生產(chǎn)的主要發(fā)展趨勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容
電池背面大部分區(qū)域用PECVD淀積的氮化硅膜作表面鈍化，只在局部區(qū)域形成鋁背場(chǎng)和 金屬電極，以此實(shí)現(xiàn)背面也可接收光照的結(jié)構(gòu)，并由于減少鋁背場(chǎng)的面積，因而減少了電池 的彎曲。因?yàn)榇蟛糠直潮砻嬗蒔ECVD淀積的氮化硅膜鈍化，背表面少數(shù)載流子有效復(fù)合將得 到改善，進(jìn)而電池性能得到提高。本技術(shù)的工藝特征是利用了目前在工業(yè)上流行的絲網(wǎng)印刷 和PECVD技術(shù)去實(shí)現(xiàn)這一特殊的電池背面結(jié)構(gòu)，和現(xiàn)有的太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝相兼容。


本附圖1是本發(fā)明的N型大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)示意圖 本附圖2是本發(fā)明的P型大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
(1)絨面腐蝕、清洗
選電阻率在0. 5 3 ohm cm的P或N型(100)面單晶硅片，用加熱的20%的氫氧化鉀水 溶液去除表面損傷層，用2%的氫氧化鉀溶液加入少量的酒精進(jìn)行絨面腐蝕。再用10%的稀鹽 酸浸泡5分鐘。然后用去離子水漂洗、烘干、備用。
對(duì)于選電阻率在0.5 3 ohm cm的P或N型多晶硅片，用恒溫控制在10 25。 C按一定 比例的硝酸、氫氟酸、去離子水及添加劑的溶液去除表面損傷層及絨面腐蝕5-15分鐘.再
用1%的稀NaOH浸泡5-20秒鐘，后用去離子水漂洗后和再用10%的稀鹽酸浸泡5分鐘。然 后用去離子水漂洗、烘干、備用。 (2)磷及鉛或硼摻雜工藝
對(duì)于選P型硅片采用三氯氧磷液態(tài)源硼擴(kuò)散，對(duì)于選N型硅片采用鉛摻雜或三溴化硼液 態(tài)源硼擴(kuò)散，設(shè)備為半導(dǎo)體工業(yè)用的常規(guī)擴(kuò)散爐。恒溫區(qū)控制在830 95(T C。擴(kuò)散時(shí)間約為 15-30分鐘。磷或硼擴(kuò)散的方塊電阻要控制在40-80 ohm/square。
(3) 邊緣等離子刻蝕
用四氟化碳和氧氣做為工作氣體，在反應(yīng)室中的等離子體的反應(yīng)下對(duì)迭在一起的硅片垛 進(jìn)行腐蝕，以去除硅片周邊的PN結(jié)。
(4) 去除PSG或BSG層 用稀氫氟酸去除擴(kuò)散時(shí)產(chǎn)生的PSG或BSG層、并用去離子水漂洗、烘干
(5) PECVD淀積氮化硅層
電池的正表面和背表面用PECVD (等離子體輔助化學(xué)氣項(xiàng)淀積)淀積氮化硅層。PECVD淀 積的氮化硅層含有大量的氫離子。這些氫離子可以鈍化電池的正表面和背表面，從而減小正 表面及背表面處的載流子的復(fù)合。通過(guò)調(diào)整淀積的條件，使正表面氮化硅層的折射率達(dá)到 2.0-2.2左右?？偰ず裨?00-800A，達(dá)到最佳減反射膜的目的。使背表面氮化硅層的折射率 達(dá)到1. 90-2. 0左右，達(dá)到最佳表面鈍化效果.
(6) 絲網(wǎng)印刷正面、背面金屬電極
絲網(wǎng)印刷工藝采用新型太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)。正面用銀漿印刷梳狀0. lmm寬的銀線條，正 電極采用點(diǎn)線結(jié)構(gòu)，背面用鋁漿和銀漿印刷局部區(qū)域的接觸金屬。可實(shí)現(xiàn)電池的雙面照光和 減少薄片電池的彎曲。
(7)燒結(jié)金屬
本設(shè)計(jì)采用正背面金屬的一次性燒結(jié)。以簡(jiǎn)化電池的加工工藝、并減少一個(gè)燒結(jié)爐。本 設(shè)計(jì)采燒結(jié)爐，以高帶速、快速升溫、快速降溫的方式工作。以700 900° C在帶式燒結(jié)爐 中一次燒結(jié)，同時(shí)完成正、背金屬的接觸。
權(quán)利要求
1、一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽(yáng)能電池制作方法，其特征是在一薄型P或N硅片上，使用N雜質(zhì)擴(kuò)散工藝制備N(xiāo)型表面摻雜層，摻雜層厚度控制在0.2-4.0微米，最高摻雜濃度控制在1.0×1016cm-3-1.0×1020cm-3，用以形成發(fā)射區(qū)或表面場(chǎng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽(yáng)能電池制作方法其特 征是利用絲網(wǎng)印刷工藝將含鋁漿料按預(yù)設(shè)圖形壓印在硅片局部區(qū)域背表面上，再在其后的燒 結(jié)工藝中將鋁作為摻雜物質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)硅片中，以此制備成預(yù)設(shè)的P型摻雜區(qū)域，用以形成發(fā)射 區(qū)或表面場(chǎng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽(yáng)能電池制作方法其特 征是硅片的表面可以是制成絨面狀的或沒(méi)有制成絨面狀，并在正反兩表面都被覆蓋有氮化硅 或氧化硅等一層或復(fù)層介電物質(zhì)用以形成減反射和鈍化膜。此類(lèi)減反射和鈍化膜可以使用 PECVD方法淀積制備而成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽(yáng)能電池制作方法其特 征是電池的電極由金屬電極從硅片的正反面分別引出。金屬電極的制備工藝采用絲網(wǎng)印刷技 術(shù)，將相應(yīng)的金屬漿料按預(yù)設(shè)圖形分別壓印在硅片正反表面上，再在其后的燒結(jié)工藝中形成 導(dǎo)電電極并和硅片表面預(yù)設(shè)區(qū)域形成電導(dǎo)接觸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽(yáng)能電池制作方法其特 征是本實(shí)用新型制作方法只在電池背面的局部區(qū)域使用了金屬化，可實(shí)現(xiàn)電池的雙面照光， 也減少了超薄型硅片彎曲，并利用氮化硅或氧化硅對(duì)電池的背表面作鈍化而實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率。
全文摘要
一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽(yáng)能電池制作方法在一薄型P或N硅片上，使用N雜質(zhì)擴(kuò)散工藝制備N(xiāo)型表面摻雜層，用以形成發(fā)射區(qū)或表面場(chǎng)。利用絲網(wǎng)印刷工藝將含鋁漿料按預(yù)設(shè)圖形壓印在硅片表面上，再在其后的燒結(jié)工藝中將鋁作為摻雜物質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)硅片中，以此制備成預(yù)設(shè)的P型摻雜區(qū)域，用以形成發(fā)射區(qū)或表面場(chǎng)。硅片的表面可以是制成絨面狀的或沒(méi)有制成絨面狀，并在正反兩表面都被覆蓋有氮化硅或氧化硅等一層或復(fù)層介電物質(zhì)用以形成減反射和鈍化膜。金屬電極的制備工藝采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，將相應(yīng)的金屬漿料按預(yù)設(shè)圖形分別壓印在硅片正反表面上，再在其后的燒結(jié)工藝中形成導(dǎo)電電極并和硅片表面預(yù)設(shè)區(qū)域形成電導(dǎo)接觸。本發(fā)明制作方法只在電池背面的局部區(qū)域使用了金屬化，可實(shí)現(xiàn)電池的雙面照光，也減少了超薄型硅片彎曲，并利用氮化硅或氧化硅對(duì)電池的背表面作鈍化而實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)H01L31/18GK101179100SQ20071001939
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
發(fā)明者飛 云, 湯應(yīng)輝, 王漢飛 申請(qǐng)人:江蘇林洋新能源有限公司