CN101587919A - 晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法 - Google Patents

晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101587919A
CN101587919A CNA200910029713XA CN200910029713A CN101587919A CN 101587919 A CN101587919 A CN 101587919A CN A200910029713X A CNA200910029713X A CN A200910029713XA CN 200910029713 A CN200910029713 A CN 200910029713A CN 101587919 A CN101587919 A CN 101587919A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon nitride
solar cell
selective emitter
emitter junction
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA200910029713XA
Other languages
English (en)
Inventor
邓伟伟
刘亚锋
张学玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd
Original Assignee
Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd filed Critical Changzhou Trina Solar Energy Co Ltd
Priority to CNA200910029713XA priority Critical patent/CN101587919A/zh
Publication of CN101587919A publication Critical patent/CN101587919A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，在硅片表面采用氮化硅作为掩膜进行重扩散和浅扩散，形成重扩散区域和浅扩散区域。采用本发明有利于提高光生载流子的收集，尤其可以提高短波光生载流子的收集率，所以可以大幅度地提高太阳能电池的开路电压Voc、短路电流Isc和填充因子F.F.，从而使电池获得高的光电转换效率，这样的好处正是在太阳能电池不同的区域中形成掺杂浓度高低不同，扩散深浅不同所带来的。

Description

晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法
技术领域
本发明涉及晶体硅太阳能电池制作技术领域，特别是一种晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法。
背景技术
传统的太阳能电池的制备方法其工艺流程为清洗制绒、扩散、边缘腐蚀及去磷硅玻璃、PECVD镀氮化硅薄膜、丝网印刷、烧结和电池性能测试。此传统工艺决定了太阳能电池效率不能有很大的提高，而选择性发射结的实现可以很大幅度的提高效率，现有的选择性发射结的实现方法有：
1.激光刻槽法：先在硅片表面生长一层薄膜，然后用激光将栅线的地方刻槽，通过扩散工艺实现选择性发射结。
2.印刷磷浆：直接在栅线的地方印刷磷浆，通过高温炉实现选择性发射结。
3.银浆掺杂磷：在正电极银浆中掺杂含磷的化合物，通过高温实现选择性发射结。
现有技术中存在的不足是：激光刻槽法成本较高，产能小；磷浆印刷的方法不容易控制栅线扩散的宽度，磷的挥发严重，不能形成完美的选择性发射结；银浆掺杂磷印刷的方法中，银的烧结温度和磷的扩散温度难以匹配。
另外现有的用薄膜制备选择性发射结的方法采用的是SiO2薄膜，由于其需要高温热氧化来形成一层阻挡所需要的薄膜，工艺时间长，不利于生产，工艺温度高会大幅度降低硅片的少子寿命。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是：提供一种晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，使其能减短工艺时间，便于生产，且能进一步降低工艺的热耗，提高太阳能电池的光电转换效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，在硅片表面镀氮化硅薄膜，再通过腐蚀性浆料在氮化硅薄膜上腐蚀出掩膜窗口，通过氮化硅掩膜制作选择性发射结的重扩散区域和浅扩散区域。
实施方式一：其制备步骤为：a.将硅片表面清洗制绒；b.在硅片表面镀一层氮化硅薄膜；c.通过丝网印刷的腐蚀性浆料在氮化硅薄膜表面上开槽，制得所需的氮化硅掩膜；d.用碱性溶液对腐蚀反应物进行清洗；e.进行重扩散；f.用酸性溶液去掉氮化硅掩膜进行浅扩散。
实施方式二：其制备步骤为：a.将硅片表面清洗制绒；b.进行浅扩散；c.在硅片表面镀一层氮化硅薄膜；d.通过丝网印刷的腐蚀性浆料在薄膜表面上开槽，制得所需的氮化硅掩膜；e.用碱性溶液对腐蚀反应物进行清洗；f.进行重扩散。
实施方式三：其制备步骤为：a.将硅片表面清洗制绒；b.进行重扩散；c.去掉硅片表面的磷硅玻璃；d.在硅片表面镀一层氮化硅薄膜；e.通过丝网印刷的腐蚀性浆料在氮化硅薄膜表面上开槽，制得所需的氮化硅掩膜；f.用碱性溶液对非电极区域进行清洗，得到浅扩散区域；g.用酸性溶液去掉氮化硅掩膜。
一、二、三种实施方式中，氮化硅薄膜的厚度为5nm～200nm。
实施方式四：a.将硅片表面清洗制绒；b.在硅片表面镀一层氮化硅薄膜；c.通过丝网印刷的腐蚀性浆料在氮化硅薄膜表面上开槽，制得所需的氮化硅掩膜；d.用碱性溶液对腐蚀反应物进行清洗，e.进行一次扩散，得到重扩散区域和浅扩散区域。
实施方式四中，氮化硅薄膜的厚度为3nm～10nm。
镀氮化硅薄膜的温度为200℃～500℃，镀膜采用的是PECVD技术。
腐蚀性浆料为1％～50％的氟化氢胺及有机物，其烘干温度为200℃～500℃，烘干时间为5～30min。
本发明的有益效果：采用上述方法制备的晶体硅太阳能电池选择性发射结具有以下两个特征：(1)在电池栅线下面及其附近形成高掺杂重扩散区；(2)在其他区域形成轻掺杂浅扩散区，这样便于在低掺杂区和高掺杂区交界处获得一个横向n+/n高低结，并在电极栅线下获得一个n+/p结，而在非电极区形成与常规商业化太阳能电池一样的p-n结。
与常规的商业化太阳能电池相比，采用本发明所述的方法来制备的晶体硅太阳能电池选择性发射结更有利于提高光生载流子的收集，尤其可以提高短波光生载流子的收集率，所以可以大幅度地提高太阳能电池的开路电压Voc、短路电流Isc和填充因子F.F.，从而使电池获得高的光电转换效率，这样的好处正是在太阳能电池不同的区域中形成掺杂浓度高低不同，扩散深浅不同所带来的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的优选实施例1的流程图。
图2是本发明的优选实施例2的流程图。
图3是本发明的优选实施例3的流程图。
图4是本发明的优选实施例4的流程图。
具体实施方式
以下实施例详细说明了本发明。
实施例1
为了去除硅片表面的机械损伤层和清除表面油污和金属杂质而形成起伏不平的绒面，增加硅片对太阳光的吸收，所以先将硅片清洗制绒，之后采用PECVD技术在硅片表面镀一层氮化硅薄膜，镀膜温度为200℃～500℃，膜厚度为5nm～200nm，然后用丝网印刷技术将腐蚀性浆料印刷到氮化硅表面进行开槽，制得所需的氮化硅掩膜，槽的形状为电极的形状，腐蚀性浆料为1％～50％的氟化氢胺及有机物，其烘干温度为200℃～500℃，时间为5～30min，烘干后用碱性溶液对反应物进行清洗，然后在890℃～950℃的扩散温度下进行重扩散，完成重掺杂之后用1％～30％的氢氟酸溶液或1％～50％的磷酸溶液去掉氮化硅掩膜再浅扩散，之后形成选择性发射结。
实施例2
将硅片清洗制绒完后进行浅扩散，扩散工艺与常规工艺相同，然后采用PECVD技术在硅片表面镀一层氮化硅薄膜，镀膜温度为200℃～500℃，膜厚度为5nm～200nm，然后用丝网印刷技术将腐蚀性浆料印刷到氮化硅表面进行开槽，制得所需的氮化硅掩膜，槽的形状为电极的形状，腐蚀性浆料为1％～50％的氟化氢胺及有机物，其烘干温度为200℃～500℃，时间为5～30min，烘干后用碱性溶液对反应物进行清洗，然后在890℃～950℃的扩散温度下进行重扩散，形成选择性发射结。
实施例3
将硅片清洗制绒后进行重扩散，扩散温度为890℃～950℃，去掉磷硅玻璃之后采用PECVD技术在硅片表面镀一层氮化硅薄膜，镀膜温度为200℃～500℃，膜厚度为5nm～200nm，然后用丝网印刷技术将腐蚀性浆料印刷到氮化硅表面进行开槽，制得所需的氮化硅掩膜，开槽的区域为非电极区，腐蚀性浆料为1％～50％的氟化氢胺及有机物，其烘干温度为200℃～500℃，时间为5～30min，烘干后用碱性溶液对反应物进行清洗，此处的清洗时间与溶液的浓度相关，清洗一定时间之后可得到浅掺杂的区域，然后用1％～30％的氢氟酸溶液或1％～50％的磷酸溶液去掉氮化硅掩膜从而形成选择性发射结。
实施例4
将硅片清洗制绒后采用PECVD技术在硅片表面镀一层氮化硅薄膜，镀膜温度为200℃～500℃，膜厚度为3nm～10nm，然后用丝网印刷技术将腐蚀性浆料印刷到氮化硅表面进行开槽，制得所需的氮化硅掩膜，开槽的区域为电极区域，腐蚀性浆料为1％～50％的氟化氢胺及有机物，其烘干温度为200℃～500℃，时间为5～30min，烘干后用碱性溶液对反应物进行清洗，清洗完后进行扩散，调节扩散工艺，通过一步扩散形成选择性发射结，因为薄膜的厚度薄，使得扩散中的部分磷可以透过氮化硅掩膜，在氮化硅掩膜下形成浅扩散。

Claims (10)

1、一种晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，其特征在于：在硅片表面镀氮化硅薄膜，再通过腐蚀性浆料在氮化硅薄膜上腐蚀出掩膜窗口，通过氮化硅掩膜制作选择性发射结的重扩散区域和浅扩散区域。
2、如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，其特征在于有如下制备步骤：a.将硅片表面清洗制绒；b.在硅片表面镀一层氮化硅薄膜；c.通过丝网印刷的腐蚀性浆料在氮化硅薄膜表面开槽，制得所需的氮化硅掩膜；d.用碱性溶液对腐蚀反应物进行清洗；e.进行重扩散；f.用酸性溶液去掉氮化硅掩膜进行浅扩散。
3、如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，其特征在于有如下制备步骤：a.将硅片表面清洗制绒；b.进行浅扩散；c.在硅片表面镀一层氮化硅薄膜；d.通过丝网印刷的腐蚀性浆料在薄膜表面开槽，制得所需的氮化硅掩膜；e.用碱性溶液对腐蚀反应物进行清洗；f.进行重扩散。
4、如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，其特征在于有如下制备步骤：a.将硅片表面清洗制绒；b.进行重扩散；c.去掉硅片表面的磷硅玻璃；d.在硅片表面镀一层氮化硅薄膜；e.通过丝网印刷的腐蚀性浆料在氮化硅薄膜表面开槽，制得所需的氮化硅掩膜；f.用碱性溶液对非电极区域进行清洗，得到浅扩散区域；g.用酸性溶液去掉氮化硅掩膜。
5、如权利要求2至4中任一权利要求所述的晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，其特征在于：所述氮化硅薄膜的厚度为5nm～200nm。
6、如权利要求5所述的晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，其特征在于：镀氮化硅薄膜的温度为200℃～500℃，镀膜采用的是PECVD。
7、如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，其特征在于有如下制备步骤：a.将硅片表面清洗制绒；b.在硅片表面镀一层氮化硅薄膜；c.通过丝网印刷的腐蚀性浆料在氮化硅薄膜表面开槽，制得所需的氮化硅掩膜；d.用碱性溶液对腐蚀反应物进行清洗，e.进行一次扩散，得到重扩散区域和浅扩散区域。
8、如权利要求7所述的晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，其特征在于：所述氮化硅薄膜的厚度为3nm～10nm。
9、如权利要求8所述的晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，其特征在于：镀氮化硅薄膜的温度为200℃～500℃，镀膜采用的是PECVD。
10、如权利要求2、3、4或7所述的晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法，其特征在于：所述腐蚀性浆料中含1％～50％的氟化氢胺，其烘干温度为200℃～500℃，烘干时间为5～30min。
CNA200910029713XA 2009-04-02 2009-04-02 晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法 Pending CN101587919A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA200910029713XA CN101587919A (zh) 2009-04-02 2009-04-02 晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA200910029713XA CN101587919A (zh) 2009-04-02 2009-04-02 晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101587919A true CN101587919A (zh) 2009-11-25

Family

ID=41372057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA200910029713XA Pending CN101587919A (zh) 2009-04-02 2009-04-02 晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101587919A (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101794845A (zh) * 2010-03-15 2010-08-04 常州天合光能有限公司 一种一次扩散制备选择性发射极的方法
CN101866984A (zh) * 2010-05-18 2010-10-20 常州亿晶光电科技有限公司 对晶体硅电池片表面选择性掺杂制发射级的方法
CN101937941A (zh) * 2010-08-26 2011-01-05 常州天合光能有限公司 一种晶体硅太阳电池选择性发射结的制作方法
CN101950770A (zh) * 2010-07-22 2011-01-19 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种晶体硅太阳能电池选择性发射极结构的制备方法
CN101950780A (zh) * 2010-09-09 2011-01-19 浙江百力达太阳能有限公司 选择性发射极太阳电池的制备方法
CN101976702A (zh) * 2010-07-28 2011-02-16 常州天合光能有限公司 选择性发射极太阳能电池的制造工艺及结构
CN102569511A (zh) * 2011-12-31 2012-07-11 常州天合光能有限公司 晶体硅太阳电池制绒方法
CN102683504A (zh) * 2012-06-05 2012-09-19 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 通过离子注入砷改进晶体硅太阳能电池制作工艺的方法
CN102709388A (zh) * 2012-05-08 2012-10-03 常州天合光能有限公司 一种实现太阳能电池选择性发射极的方法
CN103066165A (zh) * 2013-01-31 2013-04-24 英利集团有限公司 一种n型太阳能电池及其制作方法
CN103078004A (zh) * 2013-03-05 2013-05-01 奥特斯维能源（太仓）有限公司 一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法
CN108231954A (zh) * 2018-01-03 2018-06-29 维科诚（苏州）光伏科技有限公司 一种太阳能电池的制备方法
CN108598267A (zh) * 2018-06-08 2018-09-28 苏州宝澜环保科技有限公司 一种新型异质结太阳能电池及其制备方法
CN109671807A (zh) * 2018-12-26 2019-04-23 浙江晶科能源有限公司 一种太阳能电池制备方法
CN111430472A (zh) * 2020-03-26 2020-07-17 南通大学 一种用于刻蚀太阳能电池钝化层的浆料及其制备与应用
WO2022068132A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 浙江正泰太阳能科技有限公司 一种选择性发射极制备方法、太阳能电池及其制备方法

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101794845A (zh) * 2010-03-15 2010-08-04 常州天合光能有限公司 一种一次扩散制备选择性发射极的方法
CN101866984A (zh) * 2010-05-18 2010-10-20 常州亿晶光电科技有限公司 对晶体硅电池片表面选择性掺杂制发射级的方法
CN101866984B (zh) * 2010-05-18 2015-01-07 常州亿晶光电科技有限公司 对晶体硅电池片表面选择性掺杂制发射级的方法
CN101950770B (zh) * 2010-07-22 2013-04-24 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种晶体硅太阳能电池选择性发射极结构的制备方法
CN101950770A (zh) * 2010-07-22 2011-01-19 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种晶体硅太阳能电池选择性发射极结构的制备方法
CN101976702A (zh) * 2010-07-28 2011-02-16 常州天合光能有限公司 选择性发射极太阳能电池的制造工艺及结构
CN101937941A (zh) * 2010-08-26 2011-01-05 常州天合光能有限公司 一种晶体硅太阳电池选择性发射结的制作方法
CN101937941B (zh) * 2010-08-26 2012-07-18 常州天合光能有限公司 一种晶体硅太阳电池选择性发射结的制作方法
CN101950780A (zh) * 2010-09-09 2011-01-19 浙江百力达太阳能有限公司 选择性发射极太阳电池的制备方法
CN101950780B (zh) * 2010-09-09 2012-08-08 百力达太阳能股份有限公司 选择性发射极太阳电池的制备方法
CN102569511A (zh) * 2011-12-31 2012-07-11 常州天合光能有限公司 晶体硅太阳电池制绒方法
CN102709388A (zh) * 2012-05-08 2012-10-03 常州天合光能有限公司 一种实现太阳能电池选择性发射极的方法
CN102683504A (zh) * 2012-06-05 2012-09-19 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 通过离子注入砷改进晶体硅太阳能电池制作工艺的方法
CN102683504B (zh) * 2012-06-05 2015-08-05 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 通过离子注入砷改进晶体硅太阳能电池制作工艺的方法
CN103066165A (zh) * 2013-01-31 2013-04-24 英利集团有限公司 一种n型太阳能电池及其制作方法
CN103078004A (zh) * 2013-03-05 2013-05-01 奥特斯维能源（太仓）有限公司 一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法
CN108231954A (zh) * 2018-01-03 2018-06-29 维科诚（苏州）光伏科技有限公司 一种太阳能电池的制备方法
CN108598267A (zh) * 2018-06-08 2018-09-28 苏州宝澜环保科技有限公司 一种新型异质结太阳能电池及其制备方法
CN109671807A (zh) * 2018-12-26 2019-04-23 浙江晶科能源有限公司 一种太阳能电池制备方法
CN111430472A (zh) * 2020-03-26 2020-07-17 南通大学 一种用于刻蚀太阳能电池钝化层的浆料及其制备与应用
WO2022068132A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 浙江正泰太阳能科技有限公司 一种选择性发射极制备方法、太阳能电池及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101587919A (zh) 晶体硅太阳能电池选择性发射结的制备方法
CN101800266B (zh) 一种选择性发射极晶体硅太阳能电池的制备方法
CN101937940B (zh) 印刷磷源单步扩散法制作选择性发射结太阳电池工艺
RU2571167C2 (ru) Солнечный элемент и модуль солнечного элемента
CN110265497B (zh) 一种选择性发射极的n型晶体硅太阳电池及其制备方法
CN102623517B (zh) 一种背接触型晶体硅太阳能电池及其制作方法
CN111739985B (zh) 太阳能电池及其选择性发射极的制备方法
CN101414647A (zh) 一种高效太阳能电池局域深浅结扩散方法
WO2022142475A1 (zh) 一种 n 型高效太阳能电池及制备方法
CN106711239A (zh) Perc太阳能电池的制备方法及其perc太阳能电池
CN102437238A (zh) 一种用于晶体硅太阳电池硼掺杂的方法
CN102842646A (zh) 一种基于n型衬底的ibc电池的制备方法
CN102074616B (zh) 一种选择性发射极太阳能电池的制备方法
CN111952409A (zh) 一种具有选择性发射极结构的钝化接触电池的制备方法
KR101085382B1 (ko) 선택적 에미터를 포함하는 태양 전지 제조 방법
CN111816731B (zh) 一种制作hbc电池背面掺杂非晶硅的方法
CN106601835A (zh) 一种单晶硅异质结太阳能电池片绒面尺寸的控制方法
CN116741871A (zh) 一种扩硼SE结构的N型TOPCon电池制作方法
CN102800757A (zh) N型太阳能电池及其制造工艺
CN115274913B (zh) 一种带有钝化接触结构的ibc太阳电池的制备方法及电池、组件和系统
CN101937941B (zh) 一种晶体硅太阳电池选择性发射结的制作方法
CN103618025B (zh) 一种晶体硅背结太阳能电池制备方法
CN116130558B (zh) 一种新型全背电极钝化接触电池的制备方法及其产品
CN102723401A (zh) 选择性发射极晶体硅太阳电池制造方法
KR101472018B1 (ko) 후면전극 태양전지 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20091125