CN101901851B - 一种选择式射极太阳能电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种选择式射极太阳能电池的制造方法，包括以下步骤：步骤1：在P型导电基板上通过涂布含有N形杂质的浆料进行热扩散或直接通过气相扩散以形成N型扩散层；步骤2：在形成有N型扩散层的P型导电基板上形成图案状的电极；步骤3：在形成有电极的P型导电基板上植入P型杂质，使得在覆盖有电极的N型扩散层部分的N型扩散浓度高于没有覆盖电极的N型扩散层部分的N型扩散浓度。本发明在电极下方形成高浓度扩散层，有效降低接触电阻；其他透光区域形成较低浓度的扩散层，抑制表面再结合，从而提高太阳能电池的转换效率，还省略了氧化膜的生长及随后的清洗步骤，有利于降低生产成本。

Description

一种选择式射极太阳能电池的制造方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池制造领域，特别是涉及一种选择式射极太阳能电池的制造方法。
背景技术
一般的太阳能电池制造方法是采用组合热扩散法与网版印刷法的方法。在P型硅上以热扩散法形成N型扩散层。该方法仅采用一次热扩散，步骤简单，但不能有效降低接触电阻，无法得到较高的转换效率。
目前采用的选择性射极太阳能电池制造方法是采用两次掩模热扩散。第一次热扩散是在电极下方形成高浓度扩散层；第二次是使受光面整面扩散，形成低浓度扩散层。仅在电极下方形成含有高浓度掺杂剂的高浓度扩散层(射极层)可以获得较低的欧姆接触；降低受光面其它部分扩散层的表面浓度，可以抑制受光面电极以外区域的表面再结合，以及射极层内的再结合。但此方法的缺点是需要进行数次掩模热扩散，工艺烦杂且增加成本。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提出一种选择式射极太阳能电池的制造方法，该方法简单且生产成本较低。
为了达到本发明的上述目的，本发明提出一种选择式射极太阳能电池的制造方法，包括以下步骤：
步骤1：在P型导电基板上通过涂布含有N形杂质的浆料进行热扩散或直接通过气相扩散以形成N型扩散层；
步骤2：在形成有N型扩散层的P型导电基板上形成图案状的电极；
步骤3：在形成有电极的P型导电基板上植入P型杂质，使得在覆盖有电极的N型扩散层部分的N型扩散浓度高于没有覆盖电极的N型扩散层部分的N型扩散浓度。
作为上述技术方案的优选，在上述步骤1之前，在P型导电基板上蚀刻出纹路。
作为上述技术方案的优选，所述蚀刻为碱蚀刻、酸蚀刻或反应离子蚀刻。
作为上述技术方案的优选，所述步骤1的气相扩散为使用POCl3的气相扩散。
作为上述技术方案的优选，在上述步骤1后还包括：在上述扩散层表面形成抗反射膜。
作为上述技术方案的优选，上述抗反射膜膜的形成采用沉积法、等离子体化学气相沉积法或真空蒸镀法。
作为上述技术方案的优选，上述抗反射膜可采用氮化硅膜、氧化膜、二氧化钛膜、氧化锌膜、氧化锡膜等。
作为上述技术方案的优选，上述步骤2还包括：在P型导电基板不透光的背面涂布金属组成的浆料，并使之干燥。
作为上述技术方案的优选，上述步骤2中电极的形成可采用印刷法、真空蒸镀法或溅镀法。
本发明把目前选择式射极太阳能电池的制造方法由两次连续的掩模热扩散分成一次扩散一次植入来实现。其中一次扩散用来形成统一的较高浓度的扩散层，可通过涂布浆料或气相扩散来实现；一次植入是在制造电极之后植入P型杂质，利用电极作为阻挡层，使电极下方扩散层浓度不变，而其它区域浓度降低。通过此方法在电极下方形成高浓度扩散层，有效降低接触电阻；其他透光区域形成较低浓度的扩散层，抑制表面再结合，从而提高太阳能电池的转换效率。此外，该方法还省略了氧化膜的生长及随后的清洗步骤，有利于降低生产成本。
附图说明
图1～图6为本发明设计的一种选择式射极太阳能电池的制造方法的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易理解，下面结合本发明的优选实施例，作详细说明如下：
步骤1：在P型基板上涂布含有N型杂质的浆料进行热扩散或在P型基板上进行气相扩散以形成较高浓度的N型扩散层。
步骤2：在受光面采用网版印刷装置等以梳状电极图样的印刷版，印刷上银电极，并使之干燥。此电极位于随后形成的高浓度射极层上，一般为80um左右。
步骤3：在受光面的电极形成之后，植入P型杂质。在电极的阻挡作用下，电极下方没有P型杂质植入，因此保持了较高的N型扩散浓度，而其它透光区域，由于没有电极的阻挡，植入的P型杂质有效地降低N型扩散层的浓度。
下面结合本发明又一优选实施例，作详细说明如下：
1.将P型硅基板以碱性溶液，如氢氧化钠水溶液，通过蚀刻除去表面的切片损伤之后，并通过湿蚀刻在表面上形成细微凹凸(纹路)。此步骤可降低可见光的反射率，尽量使可见光在受光面上进行二次以上的反射(如图1所示)。
2.发射区的形成(如图2所示)
在洗净基板后，在基板上涂布含有N型杂质(如P)的浆料进行热扩散，形成较高浓度的N型扩散层。
3.抗反射膜的形成(如图3所示)
在N型扩散层上沉积氮化硅膜做为表面保护膜兼抗反射膜，其厚度一般在70nm～100nm左右。
4.电极的形成(如图4所示)
使用网版印刷装置等在不透光的P型硅基板背面涂布金属(如铝)组成的浆料，并使之干燥。
在受光面采用网版印刷装置等以梳状电极图样的印刷版，印刷上银电极，并使之干燥。此电极位于高浓度射极层上，一般为80um左右。
5.植入P型杂质(如图5所示)
在受光面的电极形成之后，植入P型杂质。在电极的阻挡作用下，电极下方没有P型杂质植入，因此保持了较高的N型扩散浓度，而其它透光区域，由于没有电极的阻挡，植入的P型杂质有效地降低N型扩散层的浓度。
6.最后，如图6所示，通过热处理进行烧结，形成BSF(Back SurfaceField)层、背面电极以及表面梳状电极。
下面结合本发明另一优选实施例，作详细说明如下：
1.将P型硅基板通过酸蚀刻或反应离子蚀刻法形成随机纹路。
2.洗净基板后，进行POCI3气相扩散，在P型基板上形成较高浓度的N型扩散层。
3.在N型扩散层上采用等离子体CVD法或真空蒸镀法制得氧化膜做为表面保护膜兼抗反射膜。
上述抗反射膜还可采用二氧化钛膜、氧化锌膜或氧化锡膜等替代。
4.使用网版印刷装置等在不透光的P型硅基板背面涂布金属组成的浆料，并使之干燥。
在受光面上采用真空蒸镀法、溅镀法形成电极。
5.在受光面的电极形成之后，植入P型杂质。
6.通过热处理进行烧结，形成BSF(Back Surface Field)层、背面电极以及表面梳状电极。
当然，本发明还可有其他实施例，在不背离本发明之精神及实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变，但这些相应的改变都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种选择式射极太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在P型导电基板上通过涂布含有N形杂质的浆料进行热扩散或直接通过气相扩散以形成N型扩散层；
步骤2：在形成有N型扩散层的P型导电基板上形成图案状的电极；
步骤3：在形成有电极的P型导电基板上植入P型杂质，使得在覆盖有电极的N型扩散层部分的N型扩散浓度高于没有覆盖电极的N型扩散层部分的N型扩散浓度。
2.根据权利要求1所述的一种选择式射极太阳能电池的制造方法，其特征在于，在上述步骤1之前，在P型导电基板上蚀刻出纹路。
3.根据权利要求2所述的一种选择式射极太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述蚀刻为碱蚀刻、酸蚀刻或反应离子蚀刻。
4.根据权利要求1所述的一种选择式射极太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述步骤1的气相扩散为使用POCl3的气相扩散。
5.根据权利要求1所述的一种选择式射极太阳能电池的制造方法，其特征在于，在上述步骤1后还包括：在上述扩散层表面形成抗反射膜。
6.根据权利要求5所述的一种选择式射极太阳能电池的制造方法，其特征在于，上述抗反射膜的形成采用沉积法、等离子体化学气相沉积法或真空蒸镀法。
7.根据权利要求5所述的一种选择式射极太阳能电池的制造方法，其特征在于，上述抗反射膜采用氮化硅膜或者氧化膜。
8.根据权利要求7所述的一种选择式射极太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述氧化膜是二氧化钛膜、氧化锌膜、氧化锡膜中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种选择式射极太阳能电池的制造方法，其特征在于，上述步骤2还包括：在P型导电基板不透光的背面涂布金属组成的浆料，并使之干燥。
10.根据权利要求1所述的一种选择式射极太阳能电池的制造方法，其特征在于，上述步骤2中电极的形成采用印刷法、真空蒸镀法或溅镀法。
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