一種低表面復合太陽能電池及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種低表面復合太陽能電池及其制作方法,該低表面復合太陽能電池由下到上依次設置有：硅基底、擴散層、減反膜層，在減反膜層上燒結(jié)有正電極，所述正電極與所述擴散層電接觸。其制作方法包括以下步驟：原硅片制絨；采用低方阻、深結(jié)工藝進行擴散;擴散后背面及邊緣PN結(jié)刻蝕，去PSG；刻蝕后用HF/HNO3混合溶液或稀NaOH溶液處理，去除死層，并達到指定表面濃度;鍍減反膜;絲網(wǎng)印刷，燒結(jié)。本發(fā)明在保留高方阻技術工藝簡單、成本低廉的優(yōu)點情況下，克服了其表面的摻雜濃度難以控制、無法完全避免表面死層的影響、方阻做高時均勻性難以保證的缺點。
【專利說明】一種低表面復合太陽能電池及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏領域，具體涉及一種低表面復合太陽能電池及其制作方法。
【背景技術】
[0002]低成本、高效率是當前晶體硅太陽能電池的發(fā)展方向。降低光照區(qū)域的摻雜濃度，減小表面復合可以有效提升短波段光子效率，藍光響應好，電流密度高，從而提升電池性能，是提高電池效率的有效途徑之一。目前主要有以下技術可以達到降低摻雜濃度，減小表面復合的目的:選擇性發(fā)射極技術、高方阻技術、離子注入技術。以前受到金半接觸質(zhì)量的影響，對于均勻發(fā)射極電池來講，正面銀漿接觸區(qū)域的摻雜濃度不能做得很低，在當時背景下發(fā)展的選擇性發(fā)射極技術可以不受金半接觸質(zhì)量的限制，將表面摻雜濃度做低，但是其工藝流程相對比較復雜，工藝要求較高，需要添加設備或?qū)υ挟a(chǎn)線進行改造，成本較高。且隨著漿料技術的發(fā)展，正面銀漿能夠跟摻雜濃度越來越低的表面形成很好的歐姆接觸，很多企業(yè)更傾向于工藝簡單，成本低廉的高方阻技術，大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的電池片目前采用的都是高方阻技術工藝。高方阻技術工藝簡單，成本低廉，搭配合適的銀漿，可以提升電池效率。但是方阻做高、結(jié)做淺時，一般會減少通源量、降低溫度、減少工藝時間，這種情況下表面摻雜濃度與結(jié)深均難以控制，均勻性也難以保證；同時既要保證表面的摻雜濃度又要考慮到結(jié)深，兩者很難同時達到理想條件；另外這種工藝無法完全避免表面“死層”(非激活層)的影響；以上幾點都會嚴重影響到效率提升的效果。離子注入技術雖然能對摻雜濃度，結(jié)深進行精確控制，且均勻性也很好，但是需要添加離子注入設備，成本高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種低表面復合太陽能電池及其制作方法，使得在保留高方阻技術工藝簡單，成本低廉的優(yōu)點情況下克服其表面的摻雜濃度難以控制，無法完全避免表面死層 的影響，方阻做高時均勻性難以保證的缺點。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:一種低表面復合太陽能電池，由下到上依次設置有:硅基底、擴散層、減反膜層，在減反膜層上燒結(jié)有正電極，所述正電極與所述擴散層電接觸。
[0005]優(yōu)選的，所述低表面復合太陽能電池為高方阻和低表面濃度，其方阻達到70^120 Ω/ □，表面濃度大小在1E20~5E20之間。
[0006]本發(fā)明提供一種低表面復合太陽能電池的制作方法，包括以下步驟:
第一步，原硅片制絨；
第二步，制絨后，區(qū)別于普通的高方阻工藝，采用低方阻、深結(jié)工藝進行擴散，擴散方阻更均勻；
第三步，擴散后背面及邊緣PN結(jié)刻蝕，去PSG ；
第四步，刻蝕后用HF/HN03混合溶液或稀NaOH溶液處理，去除死層；降低表面的摻雜
濃度 第五步，鍍減反膜；
第六步，絲網(wǎng)印刷，燒結(jié)。
[0007]優(yōu)選的，在所述第二步中，所述采用低方阻、深結(jié)的擴散工藝，方阻控制在30?60 Ω / □,結(jié)深控制在0.3?0.6umο
[0008]優(yōu)選的，在所述第四步中，所述HF/HN03混合溶液中HF/HN03的體積比為1:3?1:10，所述稀NaOH溶液濃度為0.1%?2%。
[0009]優(yōu)選的，在第四步中，固定溶液濃度的情況下通過調(diào)整工藝時間來調(diào)整腐蝕量，從而對最終的表面摻雜濃度進行精確控制。
[0010]優(yōu)選的，通過增加通源量，使源量達到飽和，同時提高擴散溫度，增加擴散時間，這樣會大大提高方阻的均勻性，通過工藝溫度或者時間對結(jié)深進行控制，在結(jié)深做深且不考慮表面濃度的情況下，結(jié)深容易控制。
[0011]采用上述技術方案，本發(fā)明技術方案的有益效果是:在第二步采用低方阻、深結(jié)的擴散工藝，通過增加通源量，使源量達到飽和，同時提高擴散溫度，增加擴散時間，這樣會大大提高方阻的均勻性。通過工藝溫度或者時間對結(jié)深進行控制，在結(jié)深做深且不考慮表面濃度的情況下，結(jié)深比較容易控制。在常規(guī)工藝上增加第四步，采用HF/HN03混合溶液或稀的NaOH溶液將娃片表面的死層腐蝕掉，降低表面的摻雜濃度。
[0012]在固定溶液濃度的情況下通過調(diào)整工藝時間來調(diào)整腐蝕量，從而對最終的表面摻雜濃度進行精確控制。目前大部分設備具備改造條件，通過簡單的設備與工藝調(diào)整，可以將第四步整合進第三步中，工藝更加簡單，操作更加簡便。
[0013]本發(fā)明在具備高方阻技術工藝簡單，成本低廉優(yōu)點的前提下表面摻雜濃度于控制更加精確，能夠避免死層的影響，方阻的均勻性也更好，電池效率提升更明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術中的技術方案，下面將對實施例技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本發(fā)明在第二步中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明在第三步中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明在第四步中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明在第六步即產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，圖例:
1.硅基底、2.擴散層、3.“死層”(非激活層)、4.PSG、
5.減反膜、6.正電極
注:圖中標號①、②、③、④、⑤、⑥分別對應1、2、3、4、5、6。
[0020]
【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]如圖1到圖4所示， 一種低表面復合太陽能電池，其特征在于，由下到上依次設置有:硅基底1、擴散層2、減反膜層5，在減反膜層上燒結(jié)有正電極6，所述正電極6與所述擴散層2電接觸。
[0023]其制作方法，包括以下步驟:
第一步，原硅片制絨；
第二步，制絨后，區(qū)別于普通的高方阻工藝，采用低方阻、深結(jié)工藝進行擴散，擴散方阻更均勻；方阻控制在40 Ω / 口，結(jié)深控制在0.4um。
[0024]第三步，擴散后背面及邊緣PN結(jié)刻蝕，去PSG4 ；
第四步，刻蝕后用HF/HN03混合溶液或稀NaOH溶液處理，去除死層(非激活層)3;降低表面的摻雜濃度；所述HF/HN03混合溶液中HF/HN03的體積比為1: 5，或者采用0.5%濃度的稀NaOH溶液。
[0025]第五步，鍍減反膜；
第六步，絲網(wǎng)印刷，燒結(jié)。
[0026]在上述實施例中，在所述第二步中，所述采用低方阻、深結(jié)的擴散工藝，根據(jù)實際需要，方阻可控制在30-60Ω/ □之間的任一數(shù)值，如31 Ω/ 口、32 Ω/ 口、33 Ω/ □……
57 Ω / 口、58 Ω/ 口、59 Ω/ □，結(jié)深控制在 0.3~0.6um之間的任一數(shù)值，如 0.31um、32um......0.57um、0.58um、0.59um。
[0027]在上述實施例中，在所述第四步中，根據(jù)實際需要，所述HF/HN03混合溶液中HF/HN03的體積比可選定為1:3~1:10之間的任一數(shù)值，如1:4、1:5……1: 8、1: 9，所述稀NaOH溶液濃度可控制為0.1%~2%之間的任一數(shù)值，如0.2%、0.3%……1.8%、1.9%。
[0028]在第四步中，固定溶液濃度的情況下通過調(diào)整工藝時間來調(diào)整腐蝕量，從而對最終的表面摻雜濃度進行精確控制。
[0029]在第二步中，通過增加通源量，使源量達到飽和，同時提高擴散溫度，增加擴散時間，這樣會大大提高方阻的均勻性，通過工藝溫度或者時間對結(jié)深進行控制，在結(jié)深做深且不考慮表面濃度的情況下，結(jié)深容易控制。
[0030]采用上述技術方案，本發(fā)明技術方案的有益效果是:在第二步采用低方阻、深結(jié)的擴散工藝，通過增加通源量，使源量達到飽和，同時提高擴散溫度，增加擴散時間，這樣會大大提高方阻的均勻性。通過工藝溫度或者時間對結(jié)深進行控制，在結(jié)深做深且不考慮表面濃度的情況下，結(jié)深比較容易控制。在常規(guī)工藝上增加第四步，采用HF/HN03混合溶液或稀的NaOH溶液將娃片表面的死層腐蝕掉，降低表面的摻雜濃度。
[0031]在固定溶液濃度的情況下通過調(diào)整工藝時間來調(diào)整腐蝕量，從而對最終的表面摻雜濃度進行精確控制。目前大部分設備具備改造條件，通過簡單的設備與工藝調(diào)整，可以將第四步整合進第三步中，工藝更加簡單，操作更加簡便。
[0032]本發(fā)明在具備高方阻技術工藝簡單，成本低廉優(yōu)點的前提下表面摻雜濃度于控制更加精確，能夠避免死層的影響，方阻的均勻性也更好，電池效率提升更明顯。
[0033]由上述實施例制得的一種低表面復合太陽能電池，由下到上依次設置有:硅片層、擴散層、減反膜層，在減反膜層上燒結(jié)有正電極，所述正電極與所述擴散層電接觸。
[0034]其中，電池方阻達到70?120Ω/ □，表面濃度大小在1Ε20?5Ε20之間。
[0035]上述方法及其制得的產(chǎn)品具有以下優(yōu)點:
I)、電池效率有效提升。
[0036]2)、僅需對現(xiàn)有生產(chǎn)工藝進行簡單調(diào)整，方法成本低廉簡單可行。
[0037]3)、方阻均勻性好，可以對表面摻雜濃度與結(jié)深進行精確控制。
[0038]對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種低表面復合太陽能電池，其特征在于，由下到上依次設置有:硅基底、擴散層、減反膜層，在減反膜層上燒結(jié)有正電極，所述正電極與所述擴散層電接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的低表面復合太陽能電池，其特征在于，所述低表面復合太陽能電池為高方阻和低表面濃度，其方阻達到70-120Ω/ □，表面濃度大小在1Ε20-5Ε20之間。
3.—種低表面復合太陽能電池的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，原硅片制絨； 第二步，制絨后，區(qū)別于普通的高方阻工藝，采用低方阻、深結(jié)工藝進行擴散； 第三步，擴散后背面及邊緣PN結(jié)刻蝕，去PSG ； 第四步，刻蝕后用HF/HN03混合溶液或稀NaOH溶液處理，去除死層，并達到指定表面濃度； 第五步，鍍減反膜； 第六步，絲網(wǎng)印刷，燒結(jié)。
4.根據(jù)權利要求3所 述的低表面復合太陽能電池的制作方法，其特征在于，在所述第二步中，所述采用低方阻、深結(jié)的擴散工藝，方阻控制在30-60Ω/ □，結(jié)深控制在0.3^0.6um。
5.根據(jù)權利要求3所述的低表面復合太陽能電池的制作方法，其特征在于，在所述第四步中，所述HF/HN03混合溶液中HF/HN03的體積比為1:3~1:1O，所述稀NaOH溶液濃度為0.1%~2%。
6.根據(jù)權利要求3或5所述的低表面復合太陽能電池的制作方法，其特征在于，在第四步中，固定溶液濃度的情況下通過調(diào)整工藝時間來調(diào)整腐蝕量，從而對最終的表面摻雜濃度進行精確控制。
7.根據(jù)權利要求3或4所述的低表面復合太陽能電池的制作方法，其特征在于，通過增加通源量，使源量達到飽和，同時提高擴散溫度，增加擴散時間，這樣會大大提高方阻的均勻性，通過工藝溫度或者時間對結(jié)深進行控制，在結(jié)深做深且不考慮表面濃度的情況下，結(jié)深各易控制。
【文檔編號】H01L31/0248GK103474500SQ201310303782
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權日:2013年7月19日
【發(fā)明者】陸俊宇, 魏青竹, 連維飛, 張風雷, 王志剛, 易輝, 汪燕玲 申請人:中利騰暉光伏科技有限公司