CN103165730A - 一种太阳能电池的钝化及制作方法 - Google Patents

一种太阳能电池的钝化及制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103165730A
CN103165730A CN2011104107184A CN201110410718A CN103165730A CN 103165730 A CN103165730 A CN 103165730A CN 2011104107184 A CN2011104107184 A CN 2011104107184A CN 201110410718 A CN201110410718 A CN 201110410718A CN 103165730 A CN103165730 A CN 103165730A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar cell
passivation
hydrogen
solar battery
passivating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011104107184A
Other languages
English (en)
Inventor
王志超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jetion Solar China Co Ltd
Original Assignee
Jetion Solar China Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jetion Solar China Co Ltd filed Critical Jetion Solar China Co Ltd
Priority to CN2011104107184A priority Critical patent/CN103165730A/zh
Publication of CN103165730A publication Critical patent/CN103165730A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池的钝化方法，将除去磷硅玻璃的太阳能电池放入氢气钝化设备中，在钝化温度为400～500摄氏度的条件下，以每分钟6～10升的流量对着太阳能电池通入氢气，钝化0.5～2小时。本发明实施例提供的太阳能电池的钝化方法，通过在钝化温度下对太阳能电池吹入氢气，可以使太阳能电池基体和表面得到更好的钝化，从而能增加太阳能电池表面的少子寿命，提高太阳能电池的短路电流和光电转换效率。本发明实施例还提供相应的太阳能电池的制作方法。

Description

一种太阳能电池的钝化及制作方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池制作技术领域，具体涉及一种太阳能电池的钝化及制作方法。
背景技术
目前，单晶硅和多晶硅太阳电池的主要制作步骤如下：
a.化学清洗及表面织构化处理：通过化学反应使原本光亮的硅片表面形成凸凹不平的结构以增加光的吸收。
b.扩散：P型硅片在磷扩散后表面变成N型，形成PN结，使得硅片具有光伏效应。扩散的浓度、深度以及均匀性直接影响太阳电池的电性能，扩散进杂质的总量用方块电阻来衡量，杂质总量越小，方块电阻越大。
c.去除磷硅玻璃(PSG，Phospho Silicate Glass)：硅片经过扩散步骤后，硅片表面会形成一层PSG，必须去除，PSG的主要成分是二氧化硅和五氧化二磷，通过氢氟酸溶液洗去。
d.沉积减反射膜：目前主要有两类减反射膜，氮化硅膜和氧化钛膜，主要起减反射和钝化的作用，实际上这个过程就是等离子体增强化学气相沉积(PECVD，Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)的过程。
e.印刷电极。
f.烧结：使印刷的电极与硅片之间形成合金的过程。
在太阳能电池的主要制造工艺中，太阳电池的钝化是通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD，Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)的表面钝化技术来实现的，这种方法主要是通过等离子H与硅中的杂质或缺陷发生反应从而将禁带中的能带转入价带或者导带，从而使表面复合减少，使更多的光子能够透入表面进入到PN结附近转换为电子。但是由于现有技术中的太阳能电池表面晶体结构缺陷相当严重，在表面处，存在许多能量位于禁带中的允许能态，因此，在表面处，复合很容易发生，导致太阳能电池表面少子的寿命很短，太阳能电池的短路电流和光电转换效率很低。
发明内容
本发明实施例提供一种太阳能电池的钝化方法，可以增加太阳能电池表面少子寿命，提高太阳能电池的短路电流和光电转换效率。
一种太阳能电池的钝化方法，包括：
将除去磷硅玻璃的太阳能电池放入氢气钝化设备中，在钝化温度为400～500摄氏度的条件下，以每分钟6～10升的流量对着太阳能电池通入氢气，钝化0.5～2小时。
本发明进一步的技术方案包括：所述钝化温度为425～475摄氏度，所述氢气流量为每分钟7～9升，所述钝化时间为0.8～1.5小时。
本发明太阳能电池的钝化方法的进一步的技术方案包括：所述钝化温度为450摄氏度。
本发明太阳能电池的钝化方法的进一步的技术方案包括：所述氢气流量为每分钟8升。
本发明太阳能电池的钝化方法的进一步的技术方案包括：所述钝化时间为1小时。
一种太阳能电池的制作方法，包括：
在太阳能电池除去磷硅玻璃后，将除去磷硅玻璃的放入氢气钝化设备中，在钝化温度为400～500摄氏度的条件下，以每分钟6～10升的流量对着太阳能电池通入氢气，钝化0.5～2小时；
将氢气钝化后的太阳能电池进行等离子体增强化学气相沉积的步骤。
本发明太阳能电池的制作方法的进一步的技术方案包括：所述钝化温度为425～475摄氏度，所述氢气流量为每分钟7～9升，所述钝化时间为0.8～1.5小时。
本发明太阳能电池的制作方法的进一步的技术方案包括：所述钝化温度为450摄氏度。
本发明太阳能电池的制作方法的进一步的技术方案包括：所述氢气流量为每分钟8升。
本发明太阳能电池的制作方法的进一步的技术方案包括：所述钝化时间为1小时。
本发明实施例采用将除去磷硅玻璃的太阳能电池放入氢气钝化设备中，在钝化温度为400～500摄氏度的条件下，以每分钟6～10升的流量对着太阳能电池通入氢气，钝化0.5～2小时。与现有技术中只是通过PECVD钝化相比，本发明实施例提供的太阳能电池的钝化方法，通过在钝化温度下对太阳能电池吹入氢气，可以使太阳能电池整体和表面得到更好的钝化，从而能增加太阳能电池表面的少子寿命，提高太阳能电池的短路电流和光电转换效率。
附图说明
图1是本发明实施例中太阳能电池的钝化方法的一实施例示意图；
图2是本发明实施例中太阳能电池的制作方法的一实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种太阳能电池的钝化方法，可以增加太阳能电池表面少子寿命，提高太阳能电池的短路电流和光电转换效率。本发明实施例还提供相应的太阳能电池的制作方法。以下分别进行详细说明。
参阅图1，本发明实施例提供的太阳能电池的钝化方法的一实施例包括：
101、将除去磷硅玻璃的太阳能电池放入氢气钝化设备中。
氢气钝化设备可以为管式炉管，将去除磷硅玻璃的太阳能电池放入管式炉管中准备钝化。
102、在钝化温度为400～500摄氏度的条件下，以每分钟6～10升的流量对着太阳能电池板通入氢气，钝化0.5～2小时。
将管式炉管的钝化温度调到400～500摄氏度，以每分钟6～10升的气体流量通入氢气，通入氢气时对准太阳能电池，使太阳能电池的表面都接触到氢气，将太阳能电池在管式炉管中钝化0.5～2小时。
优选地，钝化温度为425～475摄氏度，氢气流量为每分钟7～9升，钝化时间为0.8～1.5小时。
更优的，钝化温度为450摄氏度、氢气流量为每分钟8升、钝化时间为1小时。
对于太阳能电池钝化时的具体钝化温度、氢气流量和钝化时间不做限定，可以是上述范围中的任意组合。
本发明实施例中，将除去磷硅玻璃的太阳能电池放入氢气钝化设备中，在钝化温度为400～500摄氏度的条件下，以每分钟6～10升的流量对着太阳能电池通入氢气，钝化0.5～2小时。与现有技术中只是通过PECVD钝化相比，本发明实施例提供的太阳能电池的钝化方法，通过在钝化温度下对太阳能电池吹入氢气，可以使太阳能电池整体和表面得到更好的钝化，从而能增加太阳能电池表面的少子寿命，提高太阳能电池的短路电流和光电转换效率。
参阅图2，本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法的一实施例包括：
201、硅片化学清洗及表面织构化处理。
通过化学反应使原本光亮的硅片表面形成凸凹不平的结构以增加光的吸收。
202、织构化处理后的硅片磷扩散形成PN结，使硅片具有光伏效应，成为太阳能电池片。
P型硅片在磷扩散后表面变成N型，形成PN结，使得硅片具有光伏效应，扩散原理可以为POCl3在高温600℃下分解，产生P2O5和PCl5，然后2P2O5+5Si——5SiO2+4P，这样生成的P就可以扩散到硅片里，实现P掺杂；扩散的浓度、深度以及均匀性直接影响太阳电池的电性能，扩散进杂质的总量用方块电阻来衡量，杂质总量越小，方块电阻越大，硅片具有光伏效应后可以认为成为了太阳能电池片。
203、去除太阳能电池片表面的磷硅玻璃。
在实现P掺杂的同时，在硅片表面还会有二氧化硅和五氧化二磷，也就是所谓的PSG，通过氢氟酸溶液洗去。
204、氢气钝化处理去除磷硅玻璃的太阳能电池片。
将除去磷硅玻璃的太阳能电池放入氢气钝化设备中，氢气钝化设备可以为管式炉管，在钝化温度为400～500摄氏度的条件下，以每分钟6～10升的流量对着太阳能电池板通入氢气，钝化0.5～2小时。
205、对钝化后的太阳能电池进行等离子体化学气相沉积的操作。
PECVD：是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子化学活性很强，很容易发生反应，在硅片上沉积出所期望的薄膜。为了使化学反应能在较低的温度下进行，利用了等离子体的活性来促进反应，因而这种化学气相沉积称为等离子体增强化学气相沉积。
206、印刷电极、烧结。
将电极印刷在太阳能电池板上，通过烧结使印刷的电极与太阳能电池片之间形成合金。
本发明实施例中提供的太阳能电池的制作方法，与现有技术相比，增加了氢气钝化的步骤，可以使太阳能电池整体和表面得到更好的钝化，从而能增加太阳能电池表面的少子寿命，提高太阳能电池的短路电流和光电转换效率。
下面以实验为例进行详细说明：
采用相同的硅片原材料：P型单晶125*125硅片，电阻率0.5～3Ω·cm，分别进行常规的电池片工艺直至去PSG后，第一组采用200片进行正常的工艺，第二组采用200片进行氢气钝化，然后再进行PECVD、丝网印刷工艺。
在第一组和第二组中随机抽取5片测量太阳能电池表面少子寿命；
表1为氢气钝化前后表面少子寿命的测量数据，此测量采用Semilab的WT-2000设备：
表1  太阳能电池表面少子寿命测量数据
Figure BDA0000118347400000051
Figure BDA0000118347400000061
从上表中钝化前和钝化后的少子寿命测量数据中可以清楚的看出，增加了氢气钝化后的太阳能电池的少子寿命提高了26.6％，从而提高太阳能电池的短路电流和光电转换效率。
采用氢气钝化的方案制作的太阳能电池和不经过氢气钝化按照现有方法制作的太阳能电池的电性能也有不同，下表2为经过氢气钝化的方法制作的太阳能电池的电性能测试数据：表3为现有技术的方法不经过氢气钝化的方法制作的太阳能电池的电性能测试数据：
表2：本发明方法制作的太阳能电池的电性能测试数据表
Figure BDA0000118347400000062
Figure BDA0000118347400000071
表3：现有方法制作的太阳能电池的电性能测试数据表
Figure BDA0000118347400000072
从表2和表3的各电性的数据对比可知，出采用本发明技术方案生产的太阳能电池的短路电流有所提高，最终的转换效率提高有0.36％之多。
以上对本发明实施例所提供的太阳能电池的钝化及制作方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种太阳能电池的钝化方法，其特征在于，包括：
将除去磷硅玻璃的太阳能电池放入氢气钝化设备中，在钝化温度为400～500摄氏度的条件下，以每分钟6～10升的流量对着太阳能电池通入氢气，钝化0.5～2小时。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的钝化方法，其特征在于：所述钝化温度为425～475摄氏度，所述氢气流量为每分钟7～9升，所述钝化时间为0.8～1.5小时。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池的钝化方法，其特征在于：所述钝化温度为450摄氏度。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池的钝化方法，其特征在于：所述氢气流量为每分钟8升。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池的钝化方法，其特征在于：所述钝化时间为1小时。
6.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：
在太阳能电池除去磷硅玻璃后，将除去磷硅玻璃的放入氢气钝化设备中，在钝化温度为400～500摄氏度的条件下，以每分钟6～10升的流量对着太阳能电池通入氢气，钝化0.5～2小时；
将氢气钝化后的太阳能电池进行等离子体增强化学气相沉积的步骤。
7.根据权利要求5所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述钝化温度为425～475摄氏度，所述氢气流量为每分钟7～9升，所述钝化时间为0.8～1.5小时。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述钝化温度为450摄氏度。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述氢气流量为每分钟8升。
10.根据权利要求7所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述钝化时间为1小时。
CN2011104107184A 2011-12-09 2011-12-09 一种太阳能电池的钝化及制作方法 Pending CN103165730A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011104107184A CN103165730A (zh) 2011-12-09 2011-12-09 一种太阳能电池的钝化及制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011104107184A CN103165730A (zh) 2011-12-09 2011-12-09 一种太阳能电池的钝化及制作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103165730A true CN103165730A (zh) 2013-06-19

Family

ID=48588651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011104107184A Pending CN103165730A (zh) 2011-12-09 2011-12-09 一种太阳能电池的钝化及制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103165730A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109107974A (zh) * 2018-07-20 2019-01-01 横店集团东磁股份有限公司 一种太阳能电池制备用石英器件的清洗方法
CN111200038A (zh) * 2020-01-13 2020-05-26 浙江晶科能源有限公司 一种TopCon结构太阳能电池制备方法
CN113161447A (zh) * 2021-02-07 2021-07-23 福建新峰二维材料科技有限公司 一种铸造单晶或多晶类硅片的磷氢退火预处理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185008A (zh) * 2010-12-02 2011-09-14 江阴浚鑫科技有限公司 低效太阳能电池片处理方法
CN102185035A (zh) * 2011-05-04 2011-09-14 山东力诺太阳能电力股份有限公司 一种二次制绒法制备晶体硅太阳能电池的工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185008A (zh) * 2010-12-02 2011-09-14 江阴浚鑫科技有限公司 低效太阳能电池片处理方法
CN102185035A (zh) * 2011-05-04 2011-09-14 山东力诺太阳能电力股份有限公司 一种二次制绒法制备晶体硅太阳能电池的工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUTTIRAT RATTANAPAN ET AL.: ""Hydrogen plasma treatment for improving bulk passivation quality of c-Si solar cells"", 《CURRENT APPLIED PHYSICS》, vol. 10, 11 November 2009 (2009-11-11), pages 215 - 217 *
黄岳文: "多晶硅太阳电池的等离子体预处理研究", 《太阳能学报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109107974A (zh) * 2018-07-20 2019-01-01 横店集团东磁股份有限公司 一种太阳能电池制备用石英器件的清洗方法
CN111200038A (zh) * 2020-01-13 2020-05-26 浙江晶科能源有限公司 一种TopCon结构太阳能电池制备方法
CN113161447A (zh) * 2021-02-07 2021-07-23 福建新峰二维材料科技有限公司 一种铸造单晶或多晶类硅片的磷氢退火预处理方法
CN113161447B (zh) * 2021-02-07 2023-11-28 福建新峰二维材料科技有限公司 一种铸造单晶或多晶类硅片的磷氢退火预处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109449246B (zh) 一种硅晶体片磷扩散方法
CN102593262B (zh) 一种多晶硅选择性发射极太阳能电池的扩散方法
CN103606596B (zh) 磷掺杂硅片、其制作方法、太阳能电池片及其制作方法
CN110265497B (zh) 一种选择性发射极的n型晶体硅太阳电池及其制备方法
CN103632934B (zh) N 型硅片的硼扩散方法、晶体硅太阳能电池及其制作方法
CN102820378A (zh) 一种提高晶体硅基体有效寿命的吸杂方法
CN209232797U (zh) 硅基太阳能电池及光伏组件
CN105576083A (zh) 一种基于apcvd技术的n型双面太阳能电池及其制备方法
CN102315310A (zh) 一种太阳能电池片制备中的扩散工艺
CN209183556U (zh) 硅基太阳能电池及光伏组件
CN103632933A (zh) N型硅片的硼扩散方法、晶体硅太阳能电池及其制作方法
JP6199727B2 (ja) 太陽電池の製造方法
KR20130092494A (ko) 태양 전지의 제조 방법 및 태양 전지
CN109786511B (zh) 一种适用于选择性发射极的扩散方法
CN102130211B (zh) 一种改善太阳能电池表面扩散的方法
CN104404626A (zh) 物理冶金多晶硅太阳能电池的磷扩散方法
JP5785466B2 (ja) 太陽電池および太陽電池の製造方法
CN103165730A (zh) 一种太阳能电池的钝化及制作方法
CN102683483B (zh) 一种晶硅太阳能电池去死层方法
CN102468364A (zh) 一种选择性发射极太阳电池及其制作方法
CN102315309B (zh) 一种太阳能电池片的制备方法
CN105244417B (zh) 一种晶硅太阳能电池及其制备方法
CN104051570A (zh) 一种太阳能电池的制作方法
CN104269466B (zh) 一种硅片的硼掺杂方法
JP2014229640A (ja) 太陽電池の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Shen Gang Town Cheng Road Jiangyin city Jiangsu Province, Wuxi City, No. 1011, 214443

Applicant after: China National Building Materials Group Corporation Jetion Solar (China) Co., Ltd.

Address before: Shen Gang Town Cheng Road Jiangyin city Jiangsu Province, Wuxi City, No. 1011, 214443

Applicant before: Jetion Solar(China) Co., Ltd.

CB02 Change of applicant information
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: JETION TECHNOLOGY CO., LTD. TO: CNBM JETION SOLAR (CHINA) TECHNOLOGY CO., LTD.

C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20130619