CN101882651A - 一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺 - Google Patents

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刘鹏
李玉花
杨青天
焦云峰
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Abstract

本发明属于太阳能电池片制作工艺领域，尤其涉及一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺，本工艺是在硅片进行扩散前，在硅片边缘四周制备二氧化硅或氮化硅掩膜，扩散前边缘掩膜使得硅片在扩散过程中边缘四周不形成PN结，硅片正面和背面的PN结被隔离开，可直接杜绝硅片上下电极短路的问题，能有效提高太阳能电池片的光电效率，适用于工业化生产。

Description

一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺
技术领域
本发明属于太阳能电池片制作工艺领域，尤其涉及一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺。
背景技术
太阳能电池片的传统制作工艺大体分为制绒、扩散、刻蚀、去磷硅玻璃、镀减反射膜、丝网印刷等几个步骤。
在现有的对太阳能电池片进行扩散过程中，不可避免的在硅片的周边也形成了扩散层即PN结。周边的PN结使电池的上下电极形成短路，周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降，反向电流增大，降低太阳电池的整体电性能，必须将周边的PN结去除才能使电池片正常工作。
目前工业化生产中所采用的边缘去除工艺主要有干法等离子刻蚀工艺、湿法化学腐蚀法和激光刻边方法等。
等离子干法刻蚀工艺是在辉光放电条件下通过氟和氧的交替作用，对硅片周边进行刻蚀，实质上是对硅片的一种损坏，容易造成崩边，缺角等不良，且等离子刻蚀容易出现刻蚀不足或者过量刻蚀等现象，所谓刻蚀不足即未完全把边缘PN结去除，会由于边缘漏电造成电池片电性能不良。所谓过量刻蚀，即去除PN结后，继续刻蚀，使得硅片刻蚀量较大，尤其对电池正面（吸光面）的刻蚀量较大，破坏正面的PN结，导致光电流损失相对较大，使得最后电池片的效率有所下降。目前为防止刻蚀不足导致的电池片电性能不良，通常都采用轻微的过量刻蚀，一般正表面刻蚀量在距边缘1-2mm左右，也就是说正面距边缘1-2mm内的PN结会因刻蚀而受到损坏。
激光刻蚀的方法即在正面边缘处激光刻蚀一条沟槽，达到P型N型分离的效果，此方法比较稳定，极少出现由于刻蚀不足产生的边缘漏电，但是由于其刻蚀沟槽位于电池片正面距边缘约100微米到500微米，使得正面实际使用面积减少，故而导致电池片效率略有下降，并由于激光对硅片的热损伤使电池性能下降，因此工业化生产中较少使用。
湿法化学腐蚀法是使用硝酸、氢氟酸等组成的腐蚀液对整个电池片背面及边缘加以腐蚀，会减薄硅片，对于长波长光的吸收有一定影响。
要从根本上解决这些问题，需要在扩散之前采取一定措施，杜绝对电池片正面和背面扩散层相连，避免上下电极形成短路，对电池片的光电效率造成损失。
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺，本发明是在硅片进行扩散前，在硅片边缘四周沉积或者生长二氧化硅或氮化硅掩膜，扩散前边缘掩膜使得硅片在扩散过程中边缘四周不形成PN结，硅片正面和背面的PN结被隔离开，可直接杜绝硅片上下电极短路的问题，能有效提高太阳能电池片的光电效率，适用于工业化生产。
本发明的一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺，技术方案为：在硅片边缘四周覆盖阻挡扩散的掩膜。
所述的阻挡扩散的掩膜，为二氧化硅膜或者氮化硅膜
所述在硅片边缘四周掩膜采用等离子体增强化学气象沉积法（PECVD），具体操作为，将200-600片硅片平行相叠，正反两面用铝板或聚四氟乙烯板夹住固定，在PECVD设备中，在硅片四周边缘沉积二氧化硅膜100nm-150nm或氮化硅掩膜50nm-100nm。
所述在硅片边缘四周掩膜采用氧化法，具体操作为，将200-600片硅片平行相叠，正反两面用铝板或聚四氟乙烯板夹住固定，置于氧化炉中，在温度为700℃-900℃的条件下，通入经过去离子水的氧气，氧气流量为1.5-1.7L/Min，在硅片四周边缘生长二氧化硅掩膜100nm-150nm。
在硅片边缘四周覆盖的掩膜，在扩散步骤结束后，不需去除。
且本发明方法适用于N型硅太阳能电池与P型硅太阳能电池。所述的N型硅太阳能电池即以N型硅为基底，采用硼扩散制备P型发射结，形成PN结；所述的P型硅太阳能电池即以P型硅为基底，采用磷扩散制备N型发射结，形成PN结。
本发明的有益效果为：本工艺是在硅片进行扩散前，在硅片四周边缘做二氧化硅或氮化硅掩膜，扩散前边缘掩膜使得硅片在扩散过程中边缘四周不形成PN结，硅片正面和背面的PN结被隔离开，因此不需要对硅片进行边缘刻蚀，可直接杜绝硅片上下电极短路的问题，也不会产生因为边缘刻蚀造成电池片损坏及效率下降等损失，提高电池的光电效率，并且边缘掩膜在扩散结束后不需处理，简化了操作。本发明工艺稳定，易于控制，适用于工业化生产。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是发明并不局限于此。
本发明的一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺，技术方案为：在硅片边缘四周覆盖阻挡扩散的掩膜。
所述的阻挡扩散的掩膜，为二氧化硅膜或者氮化硅膜
所述在硅片边缘四周掩膜采用等离子体增强化学气象沉积法（PECVD），具体操作为，将200-600片硅片平行相叠，正反两面用铝板或聚四氟乙烯板夹住固定，在PECVD设备中，在硅片四周边缘沉积二氧化硅膜100nm-150nm或氮化硅掩膜50nm-100nm。
所述在硅片边缘四周掩膜采用氧化法，具体操作为，将200-600片硅片平行相叠，正反两面用铝板或聚四氟乙烯板夹住固定，在氧化炉中，在温度为700℃-900℃的条件下，通入经过去离子水的氧气，氧气流量为1.5-1.7L/Min，在硅片四周边缘生长二氧化硅膜100nm-150nm。
在硅片边缘四周覆盖的掩膜，在扩散步骤结束后，不需去除
实施例1
采用等离子体增强化学气象沉积法（PECVD）在硅片边缘沉积氮化硅掩膜
在制绒步骤结束后，将400片硅片平行叠放在一起，正反两面用铝板固定，将电池片夹紧，采用等离子体增强化学气象沉积法（PECVD）在硅片边缘四周制作氮化硅掩膜，掩膜厚度为80nm，然后进入扩散装置中进行扩散，扩散结束后使用5%的HF溶液清洗硅片2分钟，用以去除磷硅玻璃(PSG)，边缘四周的掩膜无须处理，然后经过在硅片正面镀减反射膜、丝网印刷等步骤后，检测分选，得到成品电池片。
实施例2
采用等离子体增强化学气象沉积法（PECVD）在硅片边缘沉积二氧化硅掩膜
在制绒步骤结束后，将400片硅片平行叠放在一起，正反两面用铝板固定，将电池片夹紧，采用等离子体增强化学气象沉积法（PECVD）在硅片边缘四周制作二氧化硅掩膜，掩膜厚度为120nm，然后进入扩散装置中进行扩散，扩散结束后使用5%的HF溶液清洗硅片2分钟，用以去除磷硅玻璃(PSG)，边缘四周的掩膜无须处理，然后经过在硅片正面镀减反射膜、丝网印刷等步骤后，检测分选，得到成品电池片。
实施例3
采用氧化法在在硅片边缘生长二氧化硅掩膜
在制绒步骤结束后，将400片硅片平行叠放在一起，正反两面用聚四氟乙烯板固定，将电池片夹紧，置于氧化炉中，在800℃的条件下，通入经过去离子水的氧气，氧气流量为1.6L/Min使其在硅片边缘四周生长二氧化硅膜120nm。然后进入扩散装置中进行扩散，扩散结束后使用5%的HF溶液清洗硅片2分钟，用以去除磷硅玻璃(PSG)，边缘四周的掩膜无须处理，然后经过在硅片正面镀减反射膜、丝网印刷等步骤后，检测分选，得到成品电池片。
实施例4
传统方法，及采用边缘刻蚀工艺制作太阳能电池片的工艺
制绒步骤结束后，进行扩散工序，之后再进行等离子体边缘刻蚀，之后用5%的HF溶液清洗硅片2分钟，去除磷硅玻璃(PSG)，然后镀减反射膜及印刷电极，得到成品电池片
采用传统工艺，即进行采用边缘刻蚀工艺制出的太阳能电池片实施例4与实施例1制出的太阳能电池片数据比较
功率（W) 开路电压（V) 短路电流(A) 串联电阻(mΩ） 并联电阻（Ω） 填充因子（%） 效率（%）
实施例1 2.81 0.629 5.63 4.58 178 79.33 18.14
实施例2 2.81 0.630 5.62 4.55 160 79.25 18.12
实施例3 2.83 0.632 5.64 4.49 172 79.29 18.25
传统做法 2.76 0.628 5.55 4.75 156 79.15 17.82
经过上述表格可以看出，采用本发明的工艺制作的太阳能电池片与传统工艺相比，短路电流提高明显，因此功率及转换效率也有较大幅度的提高，且本发明工艺简单，适用于工业化生产。
本发明所述的应用方式可根据实际情况进行调整，并不是用来限制本发明。

Claims (5)

1.一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺，其特征在于，在扩散步骤前，在硅片边缘四周覆盖阻挡扩散的掩膜。
2.根据权利要求1所述的一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺，其特征在于，所述的阻挡扩散的掩膜，为二氧化硅膜或者氮化硅膜。
3.根据权利要求1或2所述的一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺，其特征在于，所述在硅片边缘四周掩膜采用等离子体增强化学气象沉积法（PECVD），具体操作为，将200-600片硅片平行相叠，正反两面用铝板或聚四氟乙烯板夹住固定，在PECVD设备中，在硅片四周边缘沉积二氧化硅掩膜100nm-150nm或氮化硅掩膜50nm-100nm。
4.根据权利要求1或2所述的一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺，其特征在于，将400片硅片平行叠放在一起，正反两面用聚四氟乙烯板固定，将电池片夹紧，置于氧化炉中，在温度为700℃-900℃的条件下，通入经过去离子水的氧气，氧气流量为1.5-1.7L/Min，使其在硅片边缘四周生长二氧化硅膜100nm-150nm。
5.根据权利要求1或2所述的一种掩膜阻挡边缘扩散的太阳能电池制作工艺，其特征在于，在硅片边缘四周覆盖的掩膜，在扩散步骤结束后，不需去除。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102487106A (zh) * 2010-12-02 2012-06-06 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 晶体硅太阳能电池及其制造方法
CN102569518A (zh) * 2012-01-17 2012-07-11 杨正刚 N型背接触太阳电池生产工艺
WO2012162905A1 (zh) * 2011-05-27 2012-12-06 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 背接触晶体硅太阳能电池片制造方法
CN106531844A (zh) * 2016-12-06 2017-03-22 浙江晶科能源有限公司 一种双面电池边缘无损伤隔离方法
CN107863420A (zh) * 2017-11-10 2018-03-30 常州亿晶光电科技有限公司 无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺
CN110634807A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 朗美通技术英国有限公司 半导体分隔装置
CN112151641A (zh) * 2020-10-20 2020-12-29 常州亿晶光电科技有限公司 一种利用绝缘边保护层来制备n型电池的方法
CN113066896A (zh) * 2021-03-16 2021-07-02 常州比太科技有限公司 一种太阳能电池发射结制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4377901A (en) * 1980-06-16 1983-03-29 U.S. Philips Corporation Method of manufacturing solar cells
CN101587922A (zh) * 2009-07-08 2009-11-25 中电电气（南京）光伏有限公司 一种太阳能电池硅片边缘及背面扩散层的刻蚀方法
CN101635319A (zh) * 2009-05-26 2010-01-27 珈伟太阳能(武汉)有限公司 一种制作背面铝扩散的n型太阳能电池的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4377901A (en) * 1980-06-16 1983-03-29 U.S. Philips Corporation Method of manufacturing solar cells
CN101635319A (zh) * 2009-05-26 2010-01-27 珈伟太阳能(武汉)有限公司 一种制作背面铝扩散的n型太阳能电池的方法
CN101587922A (zh) * 2009-07-08 2009-11-25 中电电气（南京）光伏有限公司 一种太阳能电池硅片边缘及背面扩散层的刻蚀方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102487106A (zh) * 2010-12-02 2012-06-06 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 晶体硅太阳能电池及其制造方法
WO2012162905A1 (zh) * 2011-05-27 2012-12-06 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 背接触晶体硅太阳能电池片制造方法
CN102569518A (zh) * 2012-01-17 2012-07-11 杨正刚 N型背接触太阳电池生产工艺
CN106531844A (zh) * 2016-12-06 2017-03-22 浙江晶科能源有限公司 一种双面电池边缘无损伤隔离方法
CN106531844B (zh) * 2016-12-06 2018-03-23 浙江晶科能源有限公司 一种双面电池边缘无损伤隔离方法
CN107863420A (zh) * 2017-11-10 2018-03-30 常州亿晶光电科技有限公司 无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺
CN110634807A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 朗美通技术英国有限公司 半导体分隔装置
CN110634807B (zh) * 2018-06-25 2022-07-29 朗美通技术英国有限公司 半导体分隔装置
CN112151641A (zh) * 2020-10-20 2020-12-29 常州亿晶光电科技有限公司 一种利用绝缘边保护层来制备n型电池的方法
CN113066896A (zh) * 2021-03-16 2021-07-02 常州比太科技有限公司 一种太阳能电池发射结制备方法

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