CN101958364A - 一种背面钝化的太阳能电池的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种背面钝化的太阳能电池的生产方法。它具有如下步骤：清洗制绒、生长二氧化硅、选择性扩散，去正面二氧化硅保留背面二氧化硅、去磷硅玻璃及刻边、印刷正负电极以及烧结和电性能测试；或者清洗制绒、生长二氧化硅、选择性扩散，去背面二氧化硅、去磷硅玻璃及刻边、背面沉积氮化硅，腐蚀出背电极以及烧结和电性能测试。该工艺简单，成本较低，可控性和稳定性好，背面钝化之后，大大降低了背面的复合速率，背面的发射率高，提高了电压电流及电池的效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种背面钝化的太阳能电池的生产方法。
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、边缘刻蚀及去PSG、PECVD镀SiNx薄膜、丝网印刷、烧结和电性能测试，此传统的工艺决定了太阳能电池效率在现有的工艺条件下不能有很大的提高。现有选择性发射结的实现工艺流程，其工艺方法可以很大幅度的提高短路电流，开路电压以及最终的效率，但是要大幅度的提高电池的电压，在此工艺基础上也受到了比较大的限制。选择性发射结的重点是提高正表面的载流子的吸收，降低表面的复合，而在硅所吸收的光中，大部分的光到达了硅基底及背表面，这些地方的高复合速率是限制太阳能电池效率的提高的主要因素，因此，很多的研究者将背面钝化作为了研究的重点，现有背面的钝化实现方法有：
(1)Al BSF：在太阳能电池背面用沉积或丝网印刷的方法镀上一层2～20um的Al，经过退火或烧结之后形成铝背场，起到了背面钝化的作用，提高了电流和电压，也降低了串联，这种方法在大规模生产中普遍应用，但是会引入硅片的翘曲(尤其是硅片比较薄的时候)，而且铝背场的光学和电学性能比较差；(2)背面B扩散：在p型硅片的背面扩B，形成一个P+，但是扩散温度高；(3)LFC：在硅片背面生长或沉积一层或多层电介质层，然后沉积一层电极，再用激光烧结的方法在背面形成欧姆接触，成本较高，工艺相对复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了简化工艺，降低成本，降低背面复合，提高光电转化效率，提供了一种背面钝化的太阳能电池的生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种背面钝化的太阳能电池的生产方法，具有如下步骤：a.将硅片清洗制绒；b.在硅片上生长一层二氧化硅薄膜；c.在硅片正面腐蚀出正电极的形状后，在硅片正面进行选择性扩散形成选择性发射结；d.腐蚀掉硅片正面的二氧化硅薄膜，再用氢氟酸清洗；e.对硅片进行去边，再用氢氟酸去掉硅片正面的磷硅玻璃，保留硅片背面的二氧化硅作为钝化层；f.在硅片背面腐蚀出背面电极的形状，再用氢氟酸清洗；g.然后印刷硅片正面电极和背面电极，最后进行烧结和电性能测试；其中二氧化硅薄膜的厚度为50nm～300nm，清洗硅片正面的磷硅玻璃所用HF的质量浓度为1％～50％，时间为1s～60s，背面电极印刷的浆料中含有玻璃料，玻璃料的质量百分含量为0％～30％。
一种背面钝化的太阳能电池的生产方法，具有如下步骤：a.将硅片清洗制绒；b.在硅片上生长一层二氧化硅薄膜；c.在硅片正面腐蚀出正电极的形状后，在硅片正面进行选择性扩散形成选择性发射结；d.腐蚀掉硅片背面的二氧化硅薄膜，再用HF清洗；e.对硅片进行去边，再用氢氟酸去掉硅片正面的磷硅玻璃；f.在硅片背面沉积一层氮化硅薄膜；g.在硅片背面腐蚀出背面电极的形状，再用氢氟酸清洗；h.然后印刷硅片正面电极和背面电极，最后进行烧结和电性能测试；其中氮化硅薄膜厚度为50nm～200nm，折射率为2.0～3.0。
本发明的有益效果是：该工艺简单，成本较低，可控性和稳定性好，背面钝化之后，大大降低了背面的复合速率，背面的发射率高，提高了电压电流及电池的效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例一的流程框图；
图2是本发明实施例二的流程框图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种背面钝化的太阳能电池的生产方法的实施例一，将硅片清洗制绒之后，采用热氧化的方法在硅片上生长一层50nm～300nm二氧化硅的薄膜，用腐蚀性浆料在硅片正面腐蚀出正电极的形状，然后进行重扩散，温度为850～950℃，完成一次重扩之后，再用腐蚀性浆料腐蚀掉正面的二氧化硅薄膜，氢氟酸清洗之后用800～900℃的温度进行浅扩散，然后用等离子的方法进行去边，再用质量浓度为1％～50％氢氟酸去掉正面的磷硅玻璃，时间控制为1s～60s，保留背面的二氧化硅作为钝化层，保留的二氧化硅的厚度为50～300nm，然后印刷正面电极和背面电极，背面电极印刷的浆料中含有玻璃料，玻璃料的质量百分含量为0％～30％，最后进行烧结和电性能测试。
如图2所示的一种背面钝化的太阳能电池的生产方法的实施例二，将硅片清洗制绒之后，采用热氧化的方法在硅片上生长一层50nm～300nm二氧化硅的薄膜，用腐蚀性浆料在硅片正面腐蚀出正电极的形状后进行重扩散，温度为850～950℃，完成一次重扩散之后，用腐蚀性浆料腐蚀掉背面的二氧化硅，用常规方法去PSG磷硅玻璃以及刻边，清洗完成之后在硅片背面镀一层氮化硅薄膜，厚度为50nm～200nm，折射率为2.0～3.0，然后印刷腐蚀性浆料在硅片背面将背面电极的形状腐蚀出来即背电极刻槽，用质量浓度为1％～50％氢氟酸清洗之后印刷正面电极和背面电极，最后进行烧结和电性能测试。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种背面钝化的太阳能电池的生产方法，其特征是具有如下步骤：
a.将硅片清洗制绒；
b.在硅片上生长一层二氧化硅薄膜；
c.在硅片正面腐蚀出正电极的形状后，在硅片正面进行选择性扩散形成选择性发射结；
d.腐蚀掉硅片正面的二氧化硅薄膜，再用氢氟酸清洗；
e.对硅片进行去边，再用氢氟酸去掉硅片正面的磷硅玻璃，保留硅片背面的二氧化硅作为钝化层；
f.在硅片背面腐蚀出背面电极的形状，再用氢氟酸清洗；
g.然后在硅片正面电极和背面电极印刷浆料，最后进行烧结和电性能测试。
2.根据权利要求1所述的一种背面钝化的太阳能电池的生产方法，其特征是：所述的二氧化硅薄膜的厚度为50nm～300nm。
3.根据权利要求1所述的一种背面钝化的太阳能电池的生产方法，其特征是：清洗硅片正面的磷硅玻璃所用氢氟酸的质量浓度为1％～50％，时间为1s～60s。
4.根据权利要求1所述的一种背面钝化的太阳能电池的生产方法，其特征是：背面电极印刷的浆料中含有玻璃料，玻璃料的质量百分含量为0％～30％。
5.一种背面钝化的太阳能电池的生产方法，其特征是具有如下步骤：
a.将硅片清洗制绒；
b.在硅片上生长一层二氧化硅薄膜；
c.在硅片正面腐蚀出正电极的形状后，在硅片正面进行选择性扩散形成选择性发射结；
d.腐蚀掉硅片背面的二氧化硅薄膜，再用HF清洗；
e.对硅片进行去边，再用氢氟酸去掉硅片正面的磷硅玻璃；
f.在硅片背面沉积一层氮化硅薄膜；
g.在硅片背面腐蚀出背面电极的形状，再用氢氟酸清洗；
h.然后印刷硅片正面电极和背面电极，最后进行烧结和电性能测试。
6.根据权利要求5所述的一种背面钝化的太阳能电池的生产方法，其特征是：所述的氮化硅薄膜厚度为50nm～200nm，折射率为2.0～3.0。
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