CN102364698A - 扩散氧化层二次利用的太阳能电池制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扩散氧化层二次利用的太阳能电池制备方法，在扩散工艺处理完之后，并不立即去除正面由于扩散所形成的硅氧化层(如BSG、PSG)，而是在该氧化层上再镀一层薄膜，以此双层膜作为后续快速去除背面结以及背扩散制背面电场工序中的掩膜使用。然后在后清洗工序中用氢氟酸将正面的薄膜、硅氧化层层及背面的硅氧化层一并去除。采用本发明可以快速去除扩散形成的背结，优化生产工艺流程，大幅缩短的电池生产制造时间，可以进行大规模生产。

Description

扩散氧化层二次利用的太阳能电池制备方法
技术领域
本发明涉及一种高效单晶硅太阳能电池的生产工艺，尤其是一种高效单晶硅太阳能电池的生产工艺。
背景技术
相对于P型电池，N型电池具有光致衰减的效率损失小，更耐金属杂质的污染等特点。现有的高效电池都是在N型基底上实现的。N型B结电池的硼扩散温度高，时间长，形成的背结结深较深，普通产线的后清洗步骤很难将其去除干净。同时，现有硅电池生产工艺中，扩散后都是采用立即去除磷硅玻璃或硼硅玻璃以及刻边的处理，而在后续需要磷扩散或者鹏扩散制背电场的时候，则会再另外采用热氧化法生长SiO2或者PECVD工艺沉积SiNx的方法在正面加一层掩膜，生产工艺步骤复杂，且生产制造时间较长，尤其其中热氧化法生长SiO2加工时间一般都在2到3小时。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种快速低成本解决B结N型电池去除背结的方法。
本发明所采用的技术方案为：一种扩散氧化层二次利用的太阳能电池制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)硅片清洗，去除损伤层，表面制绒；
2)扩散形成P-N结，方阻20-100ohm/Sq；
3)保留硅氧化层的同时正面PECVD沉积SiNx，SiO2或Al2O3薄膜；
4)背面场扩散，方阻为30-150ohm/sq；
5)用HF溶液清洗去除正面薄膜、硅氧化层及背面的硅氧化层；
6)等离子刻蚀或激光刻边；
7)正面镀Al2O3钝化膜及SiNx减反钝化膜，背面沉积SiNx薄膜或SiO2与SiNx的叠层膜；
8)正面印刷金属栅线，然后烘干；背面印刷金属栅线，然后烧结，测试。
具体的说，所述的步骤3)中硅氧化层的厚度为60-100nm；所述的薄膜的厚度为90-150nm。所述的硅氧化层为BSG或PSG。
所述的步骤2)中，N型硅为基体正面进行硼扩散，P型硅为基体正面进行磷扩散；若步骤2)为双面扩散，则在步骤4)之前先用一定浓度的强碱溶液快速去除背面的结，时间为30s-2min；所述的步骤4)中，N型硅为基体背面进行磷扩散，P型硅基体背面进行硼扩散。
本发明在扩散工艺处理完之后，并不立即去除正面由于扩散所形成的硅氧化层(如BSG、PSG)，而是在该氧化层上在镀一层薄膜，以此双层膜作为后续快速去除背面结以及背扩散制背面电场工序中的掩膜使用。然后在后清洗工序中用氢氟酸将正面的薄膜、硅氧化层层及背面的硅氧化层一并去除。
具体运用中以N型硅电池生产为主，以N型直拉单晶硅为基体，正面有随机分布的正金字塔绒面结构，硅片的正面是覆盖有叠层膜的硼扩散制备的P-N结，正面印有金属栅线，背面是磷扩散形成的背场，在叠层介质膜上附有银栅线。
本发明的有益效果是：可以快速去除扩散形成的背结，优化生产工艺流程，大幅缩短的电池生产制造时间，可以进行大规模生产。
具体实施方式
实施例1
选择N型直拉单晶硅片，掺杂浓度5Ωcm。
1、硅片清洗，去损伤层，表面碱制绒；
2、硼扩散形成P-N结，方阻70ohm/Sq；
3、保留BSG(厚度为100nm)的同时正面PECVD沉积SiNx薄膜，厚度大约为90nm。
4、20％KOH去除背结，时间为30s。
5、磷扩散形成背场，方阻为30ohm/sq；
6、5％HF清洗去除正面掩膜层及背面PSG。
7、等离子刻蚀去边。
8、正面PECVD沉积Al2O330nm。
9、正面PECVD沉积减反射膜SiNx 40nm。
10、背面PECVD沉积SiNx 90nm。
11、正面印刷AgAl栅线
12、烘干；
13、背面印刷Ag栅线；
14、烧结；
15、测试。
实施例2
选择P型直拉单晶硅片，掺杂浓度1Ωcm。
1、硅片清洗，去损伤层，表面碱制绒；
2、磷扩散形成P-N结，方阻70ohm/Sq；
3、保留PSG(厚度为30nm)的同时正面PECVD沉积SiO2薄膜，厚度大约为150nm。
4、20％KOH去除背结，时间为30s。
5、硼扩散形成背场，方阻为30ohm/sq；
6、5％HF清洗去除正面掩膜层及背面BSG。
7、等离子刻蚀去边。
8、正面PECVD沉积SiNx90nm。
9、背面PECVD沉积Al2O330nm；
10、背面PECVD沉积SiNx50nm。
11、正面印刷Ag栅线；
12、烘干；
13、背面印刷AgAl栅线；
14、烧结；
15、测试。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。

Claims (7)

1.一种扩散氧化层二次利用的太阳能电池制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)硅片清洗，去除损伤层，表面制绒；
2)扩散形成P-N结，方阻20-100ohm/Sq；
3)保留硅氧化层的同时正面PECVD沉积薄膜；
4)背面场扩散，方阻为30-150ohm/sq；
5)用HF溶液清洗去除正面薄膜、硅氧化层及背面的硅氧化层；
6)等离子刻蚀或激光刻边；
7)正面镀Al2O3钝化膜及SiNx减反钝化膜，背面沉积SiNx薄膜或SiO2与SiNx的叠层膜；
8)正面印刷金属栅线，然后烘干；背面印刷金属栅线，然后烧结，测试。
2.如权利要求1所述的扩散氧化层二次利用的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述的步骤2)中，N型硅为基体正面进行硼扩散，P型硅为基体正面进行磷扩散。
3.如权利要求1所述的扩散氧化层二次利用的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述的步骤3)中硅氧化层的厚度为30-100nm；所述的薄膜的厚度为90-150nm。
4.如权利要求1所述的扩散氧化层二次利用的太阳能电池制备方法，其特征在于：若步骤2)为双面扩散，则在步骤4)之前先用一定浓度的强碱溶液快速去除背面的结，时间为30s-2min。
5.如权利要求3所述的扩散氧化层二次利用的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述的硅氧化层为硼硅玻璃BSG或磷硅玻璃PSG。
6.如权利要求1所述的扩散氧化层二次利用的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述的步骤4)中，N型硅为基体背面进行磷扩散，P型硅为基体背面进行硼扩散。
7.如权利要求1所述的扩散氧化层二次利用的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述的步骤3)中正面沉积的薄膜为SiNx薄膜、SiO2薄膜或Al2O3薄膜。
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