CN102437248A - 一种选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法 - Google Patents

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吕俊
陈燕
杨敏
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Abstract

本发明公开了一种选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法，其制备步骤包括二次扩散、去除周边及背面PN结、硅片正面镀减反膜，其特征是：在对硅片进行二次扩散及去除周边和背面PN结之后，硅片正面镀减反膜之前，对硅片进行薄氧化或薄氮化，氧化或氮化的厚度为10~30nm，形成氧化硅膜或氮化硅膜。其形成的氮化硅膜与硅片正面镀减反膜所形成的减反膜具有不同的折射率。本发明方法，在镀减反射膜之前进行一步薄氧化或者不同折射率的氮化硅工艺，可以使选择性扩散区域在镀膜之后有清晰的图案，在印刷之时可以有利于很好地对准，并且增加薄氧化/氮化工艺还可以增加正背面的钝化，提高电池的光电转换效率。

Description

一种选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法
技术领域
本发明涉及一种晶体硅太阳电池的制备方法，具体说是一种选择性发射极（SE）晶体硅太阳电池的制备方法。
背景技术
目前选择性发射极晶体硅太阳电池的商业化生产工艺，通常采用如下：1.制绒；2.制作掩膜层；3.局部去除掩膜层；4.扩散；5.去除掩膜层；6.二次扩散；7.背刻；8.镀减反射膜；9.印刷烧结；10.测试分档。中国发明专利《选择性发射结晶体硅太阳电池的制备方法》（200710025032.7）就公开了上述制备方法。还有其他的生产工艺也都大同小异。但是目前只有部分厂家能够实现产业化，其中的难点在于印刷正面电极工艺。因为选择性扩散决定了印刷正面电极的时候，正面电极必须和浓扩散区严格一致对准，否则的话，SE电池的光电转换效率会受到很大影响。因此，现有制备工艺在印刷正面电极工艺环节，正面电极和浓扩散区的对准问题需要解决，选择性发射极晶体硅太阳电池光电转换效率难以保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提出了一种选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法，在镀减反射膜之前增加一步薄氧化工艺或者增加一层与后面减反膜不同折射率的氮化硅薄膜工艺，可以使选择性扩散区域在镀膜之后有清晰的图案，在印刷之时可以很好的对准，并且增加薄氧化工艺还可以增加正背面的钝化，提高电池的光电转换效率。
本发明选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法，其制备步骤包括二次扩散、去除周边及背面PN结、硅片正面镀减反膜，其特征是：在对硅片进行二次扩散及去除周边和背面PN结之后，硅片正面镀减反膜之前，对硅片进行薄氧化或薄氮化，形成氧化硅膜或氮化硅膜。
所述薄氧化或薄氮化，氧化或氮化的厚度为10~30nm。
所述对硅片进行薄氮化，其形成的氮化硅膜与硅片正面镀减反膜所形成的减反膜具有不同的折射率。
本发明方法，在镀减反射膜之前进行一步薄氧化或者不同折射率的氮化硅工艺，可以使选择性扩散区域在镀膜之后有清晰的图案，在印刷之时可以有利于很好地对准，并且增加薄氧化/氮化工艺还可以增加正背面的钝化，提高电池的光电转换效率。
具体实施方式：
    下面结合实施例，对本发明做进一步详细说明。
实施例1：本实施例是在现有选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法中，在镀减反射膜之前进行薄氧化工艺的实施例。对应调整减反膜的工艺，可以使选择性扩散区域在镀膜之后有清晰的图案，在印刷之时可以很好的对准，增加薄氧化工艺还可以增加正背表面的钝化，提高电池的光电转换效率，其工艺过程如下：
1、硅片化学清洗，化学腐蚀方法制备绒面结构，进行扩散前清洗。
2、制作掩膜层。
3、局部去除掩膜层。
4、磷扩散形成PN结。
5、去除掩膜层。
6、二次扩散。
7、去除周边及背面PN结。
8、硅片薄氧化；薄氧化的氧化厚度为10~30nm，生产过程采用氧化炉进行，氧化温度为800~880摄氏度之间，氧化时间为30~60分钟。由于硅表面的氧化层生长速度与衬底硅的杂质浓度有关，所以不同磷扩散区域生长的氧化层厚度有所差异，后面做完氮化硅减反膜之后会表现出不同的颜色，出现后面印刷所需要的图形，从而有利于印刷对准，提高印刷的准确性，使得选择性发射极晶体硅太阳电池的量产成品率大大提高，可以从目前约93%左右的成品率提高至98%左右。
9、进行正面镀减反膜。
10、丝网印刷正背表面电极并烧结。
11、测试分档。
实施例2：本实施例是在现有选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法中，在镀减反射膜之前进行薄氮化工艺的实施例。其工艺过程如下：
1、硅片化学清洗，化学腐蚀方法制备绒面结构，进行扩散前清洗。
2、制作掩膜层。
3、局部去除掩膜层。
4、磷扩散形成PN结。
5、去除掩膜层。
6、二次扩散。
7、去除周边及背面PN结。
8、硅片薄氮化；薄氮化的氮化厚度为10~30nm，生产过程采用管式PECVD设备进行，氮化化温度为300~500摄氏度之间，单独氮化时间为1~10分钟，其形成的氮化硅膜与硅片正面镀减反膜所形成的减反膜具的折射率不同。由于硅表面的氮化层生长速度与衬底硅的杂质浓度有关，所以不同磷扩散区域生长的氮化硅厚度有所差异，后面做完氮化硅减反膜后会表现出不同的颜色，出现后面印刷所需要的图形，从而有利于印刷对准，提高印刷的准确性，使得选择性发射极晶体硅太阳电池的量产成品率大大提高，可以从目前约93%左右的成品率提高至98%左右。
9、进行正面镀减反膜（正面的氮化硅减反膜同时在管式PECVD炉体内同一个工艺完成）。
10、丝网印刷正背表面电极并烧结。
11、测试分档。

Claims (3)

1.一种选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法，其制备步骤包括二次扩散、去除周边及背面PN结、硅片正面镀减反膜，其特征是：在对硅片进行二次扩散及去除周边和背面PN结之后，硅片正面镀减反膜之前，对硅片进行薄氧化或薄氮化，形成氧化硅膜或氮化硅膜。
2.根据权利要求1所述一种选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法，其特征是：所述薄氧化或薄氮化，氧化或氮化的厚度为10~30nm。
3.根据权利要求1所述一种选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法，其特征是：所述对硅片进行薄氮化，其形成的氮化硅膜与硅片正面镀减反膜所形成的减反膜具有不同的折射率。
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