專(zhuān)利名稱(chēng)：堿法后制絨無(wú)死層發(fā)射極的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于晶體硅太陽(yáng)能電池的制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種堿法后制絨無(wú)死層發(fā)射極的制備エ藝。
背景技術(shù)：
隨著化石能源的枯竭，太陽(yáng)能電池作為ー種緑色能源，得到快速的發(fā)展。晶體硅太陽(yáng)能電池成為目前太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的主流，如何降低太陽(yáng)能電池的成本，提高太陽(yáng)能電池的效率成為國(guó)內(nèi)外晶體硅太陽(yáng)能電池研究的重點(diǎn)。發(fā)射極作為太陽(yáng)能電池的關(guān)鍵組成部分，其表面摻雜濃度，直接影響太陽(yáng)能電池的效率。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(guò)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(kāi)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，提供一種堿法后制絨無(wú)死層發(fā)射極的制備エ藝，該發(fā)明采用先擴(kuò)散后制絨的方法，制備具有優(yōu)良性能的無(wú)死層發(fā)射極，其具體エ序包括，損傷層的去除，低方阻擴(kuò)散，將含摻雜源的硅玻璃去除，表面堿制絨同時(shí)去除高摻雜死層發(fā)射極區(qū)，清洗。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)，提高太陽(yáng)能電池的短波響應(yīng)，減小暗電流，有效提高電池片的開(kāi)路電壓，并且易于エ業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種堿法后制絨無(wú)死層發(fā)射極的制備エ藝，包括以下步驟
(1)損傷層的去除將硅片放入溫度為50—95°C，濃度為100—200g/L的NaOH溶液中，浸泡 10 — 50s ；
(2)低方阻擴(kuò)散將硅片放入擴(kuò)散爐中，進(jìn)行擴(kuò)散制備低方阻為0— 20ohm/Sq的發(fā)射
極；
(3)去除含摻雜源的硅玻璃采用濃度為5%—15%的HF酸溶液清洗硅片，制備的結(jié)深為1000— 8000nm發(fā)射極；
(4)表面堿制絨同時(shí)去除高摻雜死層發(fā)射極區(qū)將硅片放入NaOH和IPA混合溶液中，完成表面制絨，同時(shí)去除硅片表面的死層發(fā)射極區(qū)，制備方阻為50— 150ohm/Sq的無(wú)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。(5)清洗將已去除死層發(fā)射極的硅片，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，無(wú)死層發(fā)射極表面的摻雜濃度低于102°/
3
cm o所述的硅片為單晶或類(lèi)單晶硅。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的一種堿法后制絨無(wú)死層發(fā)射極的制備エ藝，采用先擴(kuò)散后制絨的方法，制備具有優(yōu)良性能的無(wú)死層發(fā)射極，其具體エ序包括，損傷層的去除，低方阻擴(kuò)散，將含摻雜源的硅玻璃去除，表面堿制絨同時(shí)去除高摻雜死層發(fā)射極區(qū)，清洗。本發(fā)明應(yīng)用于單晶硅或類(lèi)單晶硅，可以有效地去除電池片表面的死層發(fā)射極區(qū)，更徹底地吸雜和去除死層死層，提高太陽(yáng)能電池的短波響應(yīng)，減小暗電流，有效提高電池片的開(kāi)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(wú)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(wú)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(lái)詳細(xì)說(shuō)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)明是一種堿法后制絨無(wú)死層發(fā)射極的制備エ藝包含以下エ藝步驟損傷層的去除，低方阻擴(kuò)散，將含摻雜源的硅玻璃2去除，表面堿制絨同時(shí)去除高摻雜死層發(fā)射極3區(qū)，清洗。具體步驟為
(1)損傷層的去除將硅片5放入溫度為50—95°C，濃度為100— 200g/L的NaOH溶液中，浸泡10—50s ；
(2)低方阻擴(kuò)散將娃片5放入擴(kuò)散爐中,進(jìn)行擴(kuò)散制備低方阻為0—20ohm/sq的發(fā)射
極；
(3)去除含摻雜源的硅玻璃2:采用濃度為5% —15%的HF酸溶液清洗硅片5，制備的結(jié)深為1000— 8000nm發(fā)射極；
(4)表面堿制絨同時(shí)去除高摻雜死層發(fā)射極3區(qū)將硅片5放入NaOH和IPA混合溶液中，完成表面制絨，同時(shí)去除硅片5表面的死層發(fā)射極3區(qū)，制備方阻為50— 150ohm/Sq的無(wú)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 ；
(5)清洗將已去除死層發(fā)射極3的硅片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(wú)死層發(fā)射極4表面的摻雜濃度低于 IO20/cm3。所述的硅片5為單晶或類(lèi)單晶硅。實(shí)施例I
將P型單晶硅片5，放入溫度為80°C，濃度為180g/L的NaOH溶液中，浸泡20s，去除硅片5表面的損傷層；然后將硅片5放入傳統(tǒng)擴(kuò)散爐中，進(jìn)行傳統(tǒng)擴(kuò)散，擴(kuò)散時(shí)間為6h，制備出方阻為8ohm/sq的發(fā)射極；采用濃度為10%的HF酸溶液，去除硅片表面的含摻雜源的硅玻璃2 ;將已去除含摻雜源的硅玻璃2的硅片5，放入濃度為5g/L的NaOH和濃度為150g/L的IPA混合溶液中，完成表面制絨，時(shí)間為1000s，同時(shí)去除死層發(fā)射極3，此時(shí)得到無(wú)死層發(fā)射極4的硅片5表面的方阻為78ohm/sq ;然后放入濃度為5%的HCl和濃度為7%的HF酸混合溶液中清洗5分鐘。然后硅片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(yáng)能電池片，其平均光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到18. 47%。實(shí)施例2
將P型類(lèi)單晶硅片5，放入溫度為80°C，濃度為180g/L的NaOH溶液中，浸泡20s，去除硅片5表面的損傷層；然后將硅片5放入傳統(tǒng)擴(kuò)散爐中，進(jìn)行傳統(tǒng)擴(kuò)散，擴(kuò)散時(shí)間為5. 5h，制備出方阻為lOohm/sq的發(fā)射極；采用濃度為10%的HF酸溶液，去除硅片表面的含摻雜源的硅玻璃2 ;將已去除含摻雜源的硅玻璃2的硅片5，放入濃度為5g/L的NaOH和濃度為150g/L的IPA混合溶液中，完成表 面制絨，時(shí)間為940s，同時(shí)去除死層發(fā)射極3，此時(shí)得到無(wú)死層發(fā)射極4的硅片5表面的方阻為83ohm/sq ;然后放入濃度為5%的HCl和濃度為7%的HF酸混合溶液中清洗5分鐘。然后硅片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(yáng)能電池片，其平均光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到18. 24%。
權(quán)利要求
1.一種堿法后制絨無(wú)死層發(fā)射極的制備エ藝，其特征在于，包括以下步驟 (1)損傷層的去除將硅片放入溫度為50—95°C，濃度為100—200g/L的NaOH溶液中，浸泡 10 — 50s ； (2)低方阻擴(kuò)散將硅片放入擴(kuò)散爐中，進(jìn)行擴(kuò)散制備低方阻為0— 20ohm/Sq的發(fā)射極； (3)去除含摻雜源的硅玻璃采用濃度為5%—15%的HF酸溶液清洗硅片，制備的結(jié)深為1000— 8000nm發(fā)射極； (4)表面堿制絨同時(shí)去除高摻雜死層發(fā)射極區(qū)將硅片放入NaOH和IPA混合溶液中，完成表面制絨，同時(shí)去除硅片表面的死層發(fā)射極區(qū)，制備方阻為50— 150ohm/Sq的無(wú)死層發(fā)射極； (5)清洗將已去除死層的硅片，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所述的堿法后制絨無(wú)死層發(fā)射極的制備エ藝，其特征在于，所述的步驟4)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所述的堿法后制絨無(wú)死層發(fā)射極的制備エ藝，其特征在于，所述的硅片為單晶硅或類(lèi)單晶硅。
全文摘要
本發(fā)明屬于晶體硅太陽(yáng)能電池的制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種堿法后制絨無(wú)死層發(fā)射極的制備工藝。該發(fā)明采用先擴(kuò)散后制絨的方法，制備具有優(yōu)良性能的無(wú)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(yáng)能電池的短波響應(yīng)，減小暗電流，有效提高電池片的開(kāi)路電壓，并且易于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102623556SQ20121008388
公開(kāi)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(yáng)能電力股份有限公司