專利名稱：一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件的制造方法，尤其涉及一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，屬于太陽能電池生產(chǎn)制作技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著太陽電池生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，業(yè)界對(duì)電池質(zhì)量的要求也在不斷提高，不僅體現(xiàn)在電池電性能方面，同時(shí)對(duì)電池外觀也有更高的要求。在制作太陽電池過程中，絲網(wǎng)印刷是一道極其重要的工序，通過絲網(wǎng)印刷在電池正面及背面分別印刷正電極、背電極及背電場(chǎng)。其中正電極的印刷好壞對(duì)電池的外觀質(zhì)量有很大的影響，在正常的生產(chǎn)過程中，正電極的印刷柵線外觀經(jīng)常出現(xiàn)類似波浪紋狀的條紋現(xiàn)象，這種波浪紋嚴(yán)重影響電池的外觀質(zhì)量。出現(xiàn)這種波浪紋的原因主要是由一種莫爾效應(yīng)的光學(xué)現(xiàn)象造成的。莫爾效應(yīng)是兩條線或兩個(gè)物體之間以恒定的角度和頻率發(fā)生干涉的視覺結(jié)果，當(dāng)人眼無法分辨這兩條線或兩個(gè)物體時(shí)，只能看到干涉的花紋，這種光學(xué)現(xiàn)象就是莫爾條紋。 硅棒在線切割成硅片時(shí)會(huì)造成切割線痕，線痕寬70微米左右，兩線痕間距45微米左右，方向與硅片其中兩個(gè)邊緣方向近似平行，而印刷時(shí)細(xì)柵線和片子其中兩個(gè)邊緣也保持平行。 當(dāng)細(xì)柵線和線痕以近似平行的小角度交叉印刷時(shí)，細(xì)柵線和切割線之間相貌位置可以比擬，并且切割痕會(huì)造成細(xì)柵線在印刷和燒結(jié)過程中的出現(xiàn)局部滑移、塌陷，這時(shí)莫爾條紋現(xiàn)象將更明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，其特征在于，步驟為
步驟1、提供單晶硅片，將硅片沿切割痕向下方向插入制絨花籃內(nèi)，再對(duì)單晶硅片表面織構(gòu)化形成絨面結(jié)構(gòu)；
步驟2、將制絨后的硅片沿硅片切割痕向下方向插入石英舟內(nèi)，再采用磷源擴(kuò)散法在硅片表面形成PN結(jié)，將擴(kuò)散后的硅片取下石英舟并按相同方向放置在承載盒內(nèi)； 步驟3、將硅片進(jìn)行等離子刻蝕去除周邊的PN結(jié)；
步驟4、將去除周邊PN結(jié)后的硅片沿切割痕向下方向插入花籃內(nèi)，再進(jìn)行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃；
步驟5、采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法在上述硅片的擴(kuò)散面沉積一層氮化硅薄膜形成鈍化及減反射層，鍍膜后的硅片按相同方向放置在待印刷的承載盒內(nèi)；
步驟6、通過絲網(wǎng)印刷在硅片的背面依次印刷背電極漿料和背電場(chǎng)漿料，在正面印刷正電極漿料，印刷時(shí)使得正電極細(xì)柵線的方向與切割線方向成垂直狀；
步驟7、對(duì)印刷后的電池片進(jìn)行燒結(jié)，形成太陽能電池的背面Ag電極和鋁背場(chǎng)，而正面電極漿料則穿過鈍化及減反射層與擴(kuò)散層接觸，形成具有良好歐姆接觸的太陽能電池的正面Ag電極。優(yōu)選地，所述對(duì)單晶硅片表面織構(gòu)化形成絨面結(jié)構(gòu)包括如下步驟對(duì)來料的單晶硅片沿切割痕向下方向插入制絨花籃內(nèi)，將裝入花籃內(nèi)的硅片進(jìn)行預(yù)清洗，預(yù)清洗采用超聲波，并添加一定的清洗去污劑(4L雙氧水)，之后將硅片置于溫度為75-80°C，質(zhì)量百分比濃度為1%- 的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行表面織構(gòu)化工藝，并添加30-50ml制絨催化劑，以在 <100>晶向的硅片表面形成均勻一致的大小在l-3um的“金字塔”狀絨面結(jié)構(gòu)，使表面具有良好的陷光效果。優(yōu)選地，所述對(duì)單晶硅片進(jìn)行擴(kuò)散形成PN結(jié)包括如下步驟將制絨后的硅片以沿切割痕向下方向插入石英舟內(nèi)，以液態(tài)三氯氧磷為原料，在850°C下進(jìn)行恒溫?cái)U(kuò)散，最終在硅片表面形成PN結(jié)，方塊電阻控制在55士3ohm/ □，最后將擴(kuò)散后的硅片從石英舟上取下并按一定方向放置在承載盒內(nèi)。優(yōu)選地，所述去除硅片表面周邊PN結(jié)包括如下步驟采用等離子刻蝕的方法將輕重?fù)诫s后的硅片周邊的PN結(jié)去除掉。優(yōu)選地，所述進(jìn)行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃包括如下步驟將刻蝕后的硅片沿切割痕向下方向插入制絨花籃內(nèi)，將裝入制絨花籃內(nèi)的硅片置于體積百分比為7-13%的氫氟酸溶液中，清洗3-5分鐘將硅片表面的磷硅玻璃去除干凈。優(yōu)選地，所述在硅片表面的形成鈍化及減反射層包括如下步驟采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法在硅片的擴(kuò)散面沉積一層氮化硅薄膜形成鈍化及減反射層，薄膜的厚度控制在80 85nm，折射率控制在2. 05 2. 1，以保證有良好的減反射和鈍化效果，最后將鍍膜后的硅片按一定方向放置在承載盒內(nèi)。優(yōu)選地，所述絲網(wǎng)印刷包括如下步驟用絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版，在背面先印刷背電極漿料，再印刷背電場(chǎng)漿料，并分別在200°c 300°C的溫度下烘干，在正面印刷正電極漿料，使得印刷后細(xì)柵線的方向與切割線方向成垂直狀。優(yōu)選地，所述燒結(jié)包括如下步驟將印刷后的硅片傳送至燒結(jié)爐，先在250-350°C 的溫度下烘干后，硅片傳輸進(jìn)入表面溫度依次從500°C左右到800°C左右的氣氛下進(jìn)行燒結(jié)。本發(fā)明提供的太陽電池的制備方法具有如下有點(diǎn)1)與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法比較只是加入了硅片切割痕方向的控制，操作簡(jiǎn)單、方便；2)與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相比，本方法在生產(chǎn)過程中沒有額外的生產(chǎn)成本產(chǎn)生，很容易產(chǎn)業(yè)化。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明如下。實(shí)施例1
本發(fā)明提供了一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，其步驟為 a.表面織構(gòu)化
對(duì)來料的單晶硅片沿切割痕向下方向插入制絨花籃內(nèi)，再將裝入花籃內(nèi)的硅片進(jìn)行預(yù)清洗，預(yù)清洗采用超聲波，并添加一定的清洗去污劑。之后將硅片置于溫度為75°C，質(zhì)量百分比濃度為m的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行表面織構(gòu)化工藝，并添加適量制絨催化劑，以在 <100>晶向的硅片表面形成均勻一致的大小在l-3um的“金字塔”狀絨面結(jié)構(gòu)，使表面具有良好的陷光效果。b.擴(kuò)散
將制絨后的硅片以沿切割痕向下方向插入石英舟內(nèi)，以液態(tài)三氯氧磷( POCLi )為原料，在850°C下進(jìn)行恒溫?cái)U(kuò)散，最終在硅片表面形成PN結(jié)，方塊電阻控制在
55 士 3ohm/ □，最后將擴(kuò)散后的硅片從石英舟上取下并按一定方向放置在承載盒內(nèi)。c.刻蝕
采用等離子刻蝕的方法將輕重?fù)诫s后的硅片周邊的PN結(jié)去除掉。d.去磷硅玻璃
將刻蝕后的硅片沿切割痕向下方向插入花籃內(nèi)，再將裝入花籃內(nèi)的硅片置于體積百分比為10%左右的氫氟酸溶液中，清洗3-5分鐘將硅片表面的磷硅玻璃去除干凈。e.制作減反射膜
采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)法在硅片的擴(kuò)散面沉積一層氮化硅薄膜形成鈍化及減反射層，薄膜的厚度控制在80nm ；折射率控制在2. 1，以保證有良好的減反射和鈍化效果，最后將鍍膜后的硅片按一定方向放置在待印刷的承載盒內(nèi)。g.絲網(wǎng)印刷并燒結(jié)
用絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版，在背面先印刷背電極漿料，再印刷背電場(chǎng)漿料，并分別在300°C的溫度下烘干后印刷正電極漿料，使得印刷后細(xì)柵線的方向與切割線方向成垂直狀。將印刷后的硅片傳送至燒結(jié)爐，先在350°C左右的溫度下烘干后，硅片傳輸進(jìn)入表面溫度依次從 500°C到800°C的氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，背面電極和電場(chǎng)漿料通過該燒結(jié)，形成太陽能電池的背面Ag電極和背面鋁背場(chǎng)；而正面電極漿料則穿過鈍化及減反射層與擴(kuò)散層接觸，形成具有良好歐姆接觸的太陽能電池的正面Ag電極，從而完成了消除印刷波浪紋現(xiàn)象的太陽電池工藝的制作。實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，在步驟a中，將硅片置于溫度為80°C，質(zhì)量百分比濃度為1%的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行表面織構(gòu)化工藝。在步驟g中，用絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版，在背面先印刷背電極漿料，再印刷背電場(chǎng)漿料，并分別在200°C的溫度下烘干。將印刷后的硅片傳送至燒結(jié)爐，先在250°C左右的溫度下烘干后，硅片傳輸進(jìn)入表面溫度依次從500°C到 800°C的氣氛下進(jìn)行燒結(jié)。其他步驟同實(shí)施例1。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，其特征在于，步驟為步驟1、提供單晶硅片，將硅片沿切割痕向下方向插入制絨花籃內(nèi)，再對(duì)單晶硅片表面織構(gòu)化形成絨面結(jié)構(gòu)；步驟2、將制絨后的硅片沿硅片切割痕向下方向插入石英舟內(nèi)，再采用磷源擴(kuò)散法在硅片表面形成PN結(jié)，將擴(kuò)散后的硅片取下石英舟并按相同方向放置在承載盒內(nèi)；步驟3、將硅片進(jìn)行等離子刻蝕去除周邊的PN結(jié)；步驟4、將去除周邊PN結(jié)后的硅片沿切割痕向下方向插入花籃內(nèi)，再進(jìn)行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃；步驟5、采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法在上述硅片的擴(kuò)散面沉積一層氮化硅薄膜形成鈍化及減反射層，鍍膜后的硅片按相同方向放置在待印刷的承載盒內(nèi)；步驟6、通過絲網(wǎng)印刷在硅片的背面依次印刷背電極漿料和背電場(chǎng)漿料，在正面印刷正電極漿料，印刷時(shí)使得正電極細(xì)柵線的方向與切割線方向成垂直狀；步驟7、對(duì)印刷后的電池片進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后背電極漿料和背電場(chǎng)漿料形成太陽能電池的背面Ag電極和鋁背場(chǎng)，而正面電極漿料則穿過鈍化及減反射層與擴(kuò)散層接觸，形成具有良好歐姆接觸的太陽能電池的正面Ag電極。
2.如權(quán)利要求1所述的一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，其特征在于，所述對(duì)單晶硅片表面織構(gòu)化形成絨面結(jié)構(gòu)包括如下步驟對(duì)來料的單晶硅片沿切割痕向下方向插入制絨花籃內(nèi)，將裝入花籃內(nèi)的硅片進(jìn)行預(yù)清洗，預(yù)清洗采用超聲波，并添加一定的清洗去污劑(4L雙氧水)，之后將硅片置于溫度為75-80°C，質(zhì)量百分比濃度為1%- 的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行表面織構(gòu)化工藝，并添加適量30-50ml制絨催化劑，以在<100>晶向的硅片表面形成均勻一致的大小在l_3um的“金字塔”狀絨面結(jié)構(gòu)，使表面具有良好的陷光效果。
3.如權(quán)利要求1所述的一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，其特征在于，所述對(duì)單晶硅片進(jìn)行擴(kuò)散形成PN結(jié)包括如下步驟將制絨后的硅片以沿切割痕向下方向插入石英舟內(nèi)，以液態(tài)三氯氧磷為原料，在850°C下進(jìn)行恒溫?cái)U(kuò)散，最終在硅片表面形成PN 結(jié)，方塊電阻控制在55士3ohm/ □，最后將擴(kuò)散后的硅片從石英舟上取下并按一定方向放置在承載盒內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，其特征在于，所述去除硅片表面周邊PN結(jié)包括如下步驟采用等離子刻蝕的方法將輕重?fù)诫s后的硅片周邊的PN結(jié)去除掉。
5.如權(quán)利要求1所述的一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，其特征在于，所述進(jìn)行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃包括如下步驟將刻蝕后的硅片沿切割痕向下方向插入制絨花籃內(nèi)，將裝入制絨花籃內(nèi)的硅片置于體積百分比為7-13%的氫氟酸溶液中，清洗 3-5分鐘將硅片表面的磷硅玻璃去除干凈。
6.如權(quán)利要求1所述的一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，其特征在于，所述在硅片表面的形成鈍化及減反射層包括如下步驟采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法在硅片的擴(kuò)散面沉積一層氮化硅薄膜形成鈍化及減反射層，薄膜的厚度控制在80 85nm，折射率控制在2. 05 2. 1，以保證有良好的減反射和鈍化效果，最后將鍍膜后的硅片按一定方向放置在待印刷的承載盒內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，其特征在于，所述絲網(wǎng)印刷包括如下步驟用絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版，在背面先印刷背電極漿料，再印刷背電場(chǎng)漿料，并分別在200°C 300°C的溫度下烘干，在正面印刷正電極漿料，使得印刷后正電極細(xì)柵線方向與切割線方向成垂直狀。
8.如權(quán)利要求1所述的一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)包括如下步驟將印刷后的硅片傳送至燒結(jié)爐，先在250-350°C的溫度下烘干后，硅片傳輸進(jìn)入表面溫度依次從500°C左右到800°C左右的氣氛下進(jìn)行燒結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種消除印刷波浪紋的太陽電池的制備方法，其特征在于，步驟為沿硅片切割痕向下方向插入花籃；提供單晶硅片進(jìn)行表面織構(gòu)化；沿硅片切割痕向下方向插入石英舟；在硅片制絨后的硅片表面形成擴(kuò)散層；將擴(kuò)散后的硅片沿一定方向放置在承載盒內(nèi)；然后進(jìn)行刻蝕去除周邊的PN結(jié)，將刻蝕后的硅片切割痕向下方向插入花籃；再進(jìn)行酸洗去除磷硅玻璃；制作鈍化及減反射層；將鍍膜后硅片沿一定方向放置在待印刷承載盒內(nèi)，使得印刷后細(xì)柵線方向與切割線方向垂直，依次印刷電池背面和正面漿料并經(jīng)燒結(jié)形成背面Ag電極、背面鋁背場(chǎng)和正面Ag電極。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、方便，其產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比并無額外生產(chǎn)成本產(chǎn)生。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102437241SQ20111039486
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者梅建飛, 石勁超 申請(qǐng)人:百力達(dá)太陽能股份有限公司