CN103515471A - 一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法 - Google Patents
一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103515471A CN103515471A CN201210203759.0A CN201210203759A CN103515471A CN 103515471 A CN103515471 A CN 103515471A CN 201210203759 A CN201210203759 A CN 201210203759A CN 103515471 A CN103515471 A CN 103515471A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon chip
- processed
- temperature
- furnace
- carry out
- 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
Links
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 23
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 107
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 107
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 107
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 20
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 claims description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000003854 Surface Print Methods 0.000 claims description 10
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 5
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 4
- ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N boron tribromide Chemical compound BrB(Br)Br ILAHWRKJUDSMFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 150000001638 boron Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
- H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，通过表面结构处理、磷扩散、硼扩散、刻蚀、PECVD沉积、印刷及烧结步骤，制作得到单晶硅太阳能双面电池。与现有技术相比，本发明制作得到的太阳能电池的转化效率有了显著的提高，综合前后两面的总效率较单面电池片提高25～30％。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池的制作方法，尤其是涉及一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法。
背景技术
常规单面太阳能电池只能吸收光谱中，波长400nm～1000nm的短波段光源，长波段光将以衍射的形式穿过电池片，如何较好利用长波段光源是我们一直在思索的问题。太阳能双面电池可以有效的利用长波段光源，进而增加电池片的功率，降低光损耗。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，经过处理，太阳能电池的输出功率有了明显的提高。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，包括以下步骤：
(1)表面结构处理：在硅片表面制作金字塔结构，降低光的反射；
(2)磷扩散：在经步骤(1)处理后的硅片表面进行p-n结制作；
(3)硼扩散：在经步骤(2)处理后的硅片进行反面的硼扩散；
(4)刻蚀：在经步骤(3)处理后的硅片进行边缘处理，保证光生电流的输出；
(5)PECVD沉积：在经步骤(4)处理后的硅片进行正反双面氮化硅沉积；
(6)印刷：在经步骤(5)处理后的硅片上下表面进行电极制作，保证光生电流的收集；
(7)烧结：在经步骤(6)处理后的硅片进行高温处理，保证电极和硅片良好的欧姆接触，提高转化效率，即制作得到单晶硅太阳能双面电池。
步骤(1)具体流程如下：
a、将硅片置于减薄液中进行初步反应，反应温度为80～90℃，反应时间为0.5～2min，减薄液采用30wt％的NaOH溶液；
b、将初步反应完成后的硅片用去离子水漂洗干净，再将其置于制绒液中进行表面结构处理，处理温度为80～90℃，处理时间为30～40min，制绒液采用1.2wt％的NaOH溶液；
c、将已经完成表面结构处理的硅片用去离子水漂洗干净，再将其置于酸洗液中进行表面去离子处理，处理温度为60～70℃，处理时间为15～25min，酸洗液为HCl∶H2O2∶H2O按重量比为1∶1∶6的混合溶液；
d、将已经完成表面去离子处理的硅片用去离子水进行漂洗，并烘干。
3.根据权利要求1所述的一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，其特征在于，步骤(2)具体流程如下：
a、将经步骤(1)处理后的硅片放入扩散炉中，控制扩散炉的温度升至800～860℃；
b、通入氧气，控制流量为1.2～1.5L/min，氧气经过三氯氧磷的容器后进入扩散炉；
c、控制上述反应进行40～50min，取出硅片；
其中，在整个处理过程中通入氮气流量为50L/min，在扩散炉的炉腔关闭后再另外通入流量为0.3-0.5L/min的氮气。
步骤(3)具体流程如下：
a、将经步骤(2)处理后的硅片进行反向并和片，放入扩散炉中；
b、向扩散炉中通入氮气，控制氮气流量为3～5L/min将三溴化硼带入炉腔内部；
c、控制扩散炉的温度为900～1000℃进行硼扩散反应。
步骤(4)具体流程如下：
a、将经步骤(3)处理后的硅片叠放在一起，最多不能多于250pcs，放入刻蚀机炉腔内；
b、控制刻蚀机炉腔内的四氟化碳∶氧气按摩尔比为6∶1～10∶1，刻蚀10～15min；
c、刻蚀完成后，将硅片放入10wt％的HF溶液内，浸泡2min，再用去离子水漂洗干净并烘干。
步骤(5)具体流程如下：
a、将刻蚀后的硅片置于炉管中，并对炉管进行抽真空；
b、调节炉管内部压力至稳定在120～140Pa；
c、对硅片进行预热并检漏调压，控制炉管内的温度为360～440℃；
d、硅烷与氨气按照摩尔比为1∶6～1∶8通入炉管中进行沉积，沉积时间为12～13min；
e、沉积结束后抽内部反应气体，并通入氮气进行清洗，抽真空，关闭所有阀门后继续充氮至炉管内压力恢复到常压，取出硅片即可。
步骤(6)具体流程如下：
a、在镀膜的一表面印刷背电极并将其烘干，控制烘干温度为200℃；
b、在镀膜的另一表面印刷背电极并将其烘干，控制烘干温度为200℃。
步骤(7)具体流程如下：
a、将烧结炉升温至设定温度，烧结炉内各温区温度为300℃、300℃、330℃、540℃、560℃、640℃、700～740℃、850～880℃、850～880℃；
b、将印刷好的硅片由烧结炉进口一次放入；
c、控制烧结炉的带速为200～250inch/min，在烧结炉出口处接好硅片，即制作得到单晶硅太阳能双面电池。
与现有技术相比，本发明制作得到的太阳能电池的转化效率有了显著的提高，例如单面的156单晶芯片的每片功率为4.26W(效率17.8％)，双面的156单晶芯片正面为4.26W(效率17.8％)，背面为3.41W(效率14.3％)，综合前后两面的总效率比单面电池片提高25～30％，测试得到的具体数值如下所示：
使用单面电池和双面电池各制作光伏组件，每块36片串，共17块组件组成一个阵列，在同样环境下进行对比，测试发电效率，测试数据如下：
表1
| 最大值 | 最小值 | 平均值 | 总和 | |
| Voc | 22.35 | 22.19 | 22.29 | 378.92 |
| Isc | 5.37 | 5.09 | 5.29 | |
| Vmax | 18.69 | 17.89 | 18.16 | 308.73 |
| Imax | 5.06 | 4.75 | 4.93 | |
| Pmax | 91.39 | 88.39 | 89.46 | 1520.74 |
反面：
| 最大值 | 最小值 | 平均值 | 总和 | |
| Voc | 22.00 | 21.81 | 21.91 | 394.40 |
| Isc | 4.75 | 4.52 | 4.63 | |
| Vmax | 17.42 | 17.03 | 17.20 | 309.65 |
| Imax | 4.43 | 4.24 | 4.30 | |
| Pmax | 75.53 | 73.27 | 74.05 | 1332.99 |
正面：
| 最大值 | 最小值 | 平均值 | 总和 | |
| Voc | 22.13 | 21.95 | 22.02 | 396.43 |
| Isc | 5.48 | 5.38 | 5.42 | |
| Vmax | 17.21 | 16.82 | 17.03 | 306.62 |
| Imax | 5.06 | 4.93 | 4.98 | |
| Pmax | 86.16 | 83.55 | 84.86 | 1527.56 |
综合以上数据，双面电池制作的光伏组件阵列，实际发电量远超于单面电池制作的光伏组件阵列，因此有较为广泛的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，具体步骤是：
第一步，表面结构处理，即在硅片表面制作“金字塔结构”，降低光的反射；
具体实施步骤如下：
(1)将硅片置于减薄液中进行初步反应；
(2)将初步反应完成后的硅片用去离子水漂洗干净，再将其置于制绒液中进行表面结构处理；
(3)将已经完成表面结构处理的硅片用去离子水漂洗干净，再将其置于酸洗液中进行表面去离子处理
(4)将已经完成表面去离子处理的硅片用去离子水进行漂洗，并烘干。
该工艺中的主要工艺参数：
减薄：80℃～90℃，溶液成分：30％的NaOH溶液，时间0.5～2min；
制绒：80℃～90℃，溶液成分：1.2％的NaOH溶液，时间30～40min；
去离子：60℃～70℃，溶液成分：HCl∶H2O2∶H2O＝1∶1∶6，时间15～25min；
第二步，磷扩散，即在第一步完成好的硅片表面进行p-n结制作；
具体实施步骤如下：
(1)将扩散好后的硅片放入扩散炉中，等温度升至指定温度；
(2)开始通入氧气，氧气经过三氯氧磷的容器后，将其带入炉体内部；
(3)等反应结束后，将其取出即可；
该磷扩散工艺中的主要参数：氧气流量：1.2～1.5L/min；小氮流量：0.3～0.5L/min；大氮流量：50L/min；温度：800～860℃；时间：40～50min。
第三步：硼扩散，即将第二步完成的硅片进行反面的硼扩散；
具体实施步骤如下：
(1)将已经磷扩散完成的硅片进行反向并和片，放入扩散炉中；
(2)通入氮气，将三溴化硼带入炉腔内部；
(3)等反应结束，将其取出。
该硼扩散工艺中的主要参数：氮气流量：3～5L/min；温度：900～1000℃；
第四步，刻蚀，即将第三步完成的硅片进行边缘处理，保证光生电流的输出；
具体实施步骤如下：
(1)将扩散好后的硅片叠放在一起，最多不能多于250pcs，放入刻蚀机炉腔内；
(2)按下“运行”按钮，进行工艺；
(3)工艺完成后，将其取出放入工装内；
(4)将取出的硅片放入10％HF溶液内，浸泡2分钟；
(5)浸泡后用去离子水漂洗干净，烘干。
该刻蚀工艺的主要参数：四氟化碳∶氧气＝6∶1～10∶1；时间：10～15min。
第五步，PECVD沉积，即在第四步中做好的硅片进行正反双面氮化硅沉积；
具体实施步骤如下：
(1)进舟；
(2)慢抽真空；
(3)快抽真空；
(4)调压，看炉管内部压力是否稳定；
(5)备用1，预热硅片；
(6)检漏；
(7)调压，检漏后第一次调压；
(8)调压，检漏后第二次调压；
(9)淀积，试起辉；
(10)淀积，开始反应；
(11)淀积，抽内部反应气体；
(12)清洗，通氮气；
(13)清洗，关闭反应气体，继续通氮气；
(14)抽真空，关闭所有阀门；
(15)充氮，恢复到大气状态；
(16)退舟，取片；
该PECVD操作工艺的主要工艺参数：硅烷∶氨气＝1∶6～1∶8；温度：360℃～440℃；反应时间：12～13min。
第六步，印刷，即在第五步做好的硅片上下表面进行电极制作，保证光生电流的收集；
具体实施步骤如下：
(1)在镀膜的一表面印刷背电极；
(2)烘干；
(3)在镀膜的另一表面印刷栅电极；
(4)烘干。
主要工艺参数：烘干温度为200℃。
第七步，烧结，即将第六步完成的硅片进行高温处理，保证电极和硅片良好的欧姆接触，提高转化效率。
具体实施步骤如下：
(1)将烧结炉升温至设定好的温度；
(2)将印刷好的硅片由烧结炉进口一次放入；
(3)在烧结炉出口处接好硅片，交由测试进行电性能分类。
该烧结工艺主要参数是：带速：200～250inch/min；烧结炉内各温区温度为300℃、300℃、330℃、540℃、560℃、640℃、700～740℃、850～880℃、850～880℃。
根据该生产工艺产出的电池片，效率较单面电池片提高5～10％。
实施例2
一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，包括以下步骤：
(1)表面结构处理：在硅片表面制作金字塔结构，降低光的反射，具体流程如下：
a、将硅片置于减薄液中进行初步反应，反应温度为80℃，反应时间为2min，减薄液采用30wt％的NaOH溶液；
b、将初步反应完成后的硅片用去离子水漂洗干净，再将其置于制绒液中进行表面结构处理，处理温度为80℃，处理时间为40min，制绒液采用1.2wt％的NaOH溶液；
c、将已经完成表面结构处理的硅片用去离子水漂洗干净，再将其置于酸洗液中进行表面去离子处理，处理温度为60℃，处理时间为25min，酸洗液为HCl∶H2O2∶H2O按重量比为1∶1∶6的混合溶液；
d、将已经完成表面去离子处理的硅片用去离子水进行漂洗，并烘干；
(2)磷扩散：在经步骤(1)处理后的硅片表面进行p-n结制作，具体流程如下：
a、将经步骤(1)处理后的硅片放入扩散炉中，控制扩散炉的温度升至800℃；
b、通入氧气，控制流量为1.2L/min，氧气经过三氯氧磷的容器后进入扩散炉；
c、控制上述反应进行40min，取出硅片；
(3)硼扩散：在经步骤(2)处理后的硅片进行反面的硼扩散，具体流程如下：
a、将经步骤(2)处理后的硅片进行反向并和片，放入扩散炉中；
b、向扩散炉中通入氮气，控制氮气流量为3L/min将硼带入炉腔内部；
c、控制扩散炉的温度为900℃进行硼扩散反应；
(4)刻蚀：在经步骤(3)处理后的硅片进行边缘处理，保证光生电流的输出，具体流程如下：
a、将经步骤(3)处理后的硅片叠放在一起，最多不能多于250pcs，放入刻蚀机炉腔内；
b、控制刻蚀机炉腔内的四氟化碳∶氧气按摩尔比为6∶1，刻蚀10min；
c、刻蚀完成后，将硅片放入10wt％的HF溶液内，浸泡2min，再用去离子水漂洗干净并烘干；
(5)PECVD沉积：在经步骤(4)处理后的硅片进行正反双面氮化硅沉积，具体流程如下：
a、将刻蚀后的硅片置于炉管中，并对炉管进行抽真空；
b、调节炉管内部压力至稳定在120Pa；
c、对硅片进行预热并检漏调压，控制炉管内的温度为360℃；
d、硅烷与氨气按照摩尔比为1∶6通入炉管中进行沉积，沉积时间为12min；
e、沉积结束后抽内部反应气体，并通入氮气进行清洗，抽真空，关闭所有阀门后继续充氮至炉管内压力恢复到常压，取出硅片即可；
(6)印刷：在经步骤(5)处理后的硅片上下表面进行电极制作，保证光生电流的收集，具体流程如下：
a、在镀膜的一表面印刷背电极并将其烘干，控制烘干温度为200℃；
b、在镀膜的另一表面印刷背电极并将其烘干，控制烘干温度为200℃；
(7)烧结：在经步骤(6)处理后的硅片进行高温处理，保证电极和硅片良好的欧姆接触，提高转化效率，即制作得到单晶硅太阳能双面电池，具体流程如下：
a、将烧结炉升温至设定温度，烧结炉内各温区温度为300℃、300℃、330℃、540℃、560℃、640℃、700℃、850℃、850℃；
b、将印刷好的硅片由烧结炉进口一次放入；
c、控制烧结炉的带速为200inch/min，在烧结炉出口处接好硅片，即制作得到单晶硅太阳能双面电池。
实施例3
一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，包括以下步骤：
(1)表面结构处理：在硅片表面制作金字塔结构，降低光的反射，具体流程如下：
a、将硅片置于减薄液中进行初步反应，反应温度为90℃，反应时间为0.5min，减薄液采用30wt％的NaOH溶液；
b、将初步反应完成后的硅片用去离子水漂洗干净，再将其置于制绒液中进行表面结构处理，处理温度为90℃，处理时间为30min，制绒液采用1.2wt％的NaOH溶液；
c、将已经完成表面结构处理的硅片用去离子水漂洗干净，再将其置于酸洗液中进行表面去离子处理，处理温度为70℃，处理时间为15min，酸洗液为HCl∶H2O2∶H2O按重量比为1∶1∶6的混合溶液；
d、将已经完成表面去离子处理的硅片用去离子水进行漂洗，并烘干；
(2)磷扩散：在经步骤(1)处理后的硅片表面进行p-n结制作，具体流程如下：
a、将经步骤(1)处理后的硅片放入扩散炉中，控制扩散炉的温度升至860℃；
b、通入氧气，控制流量为1.5L/min，氧气经过三氯氧磷的容器后进入扩散炉；
c、控制上述反应进行50min，取出硅片；
(3)硼扩散：在经步骤(2)处理后的硅片进行反面的硼扩散，具体流程如下：
a、将经步骤(2)处理后的硅片进行反向并和片，放入扩散炉中；
b、向扩散炉中通入氮气，控制氮气流量为5L/min将三溴化硼带入炉腔内部；
c、控制扩散炉的温度为1000℃进行硼扩散反应；
(4)刻蚀：在经步骤(3)处理后的硅片进行边缘处理，保证光生电流的输出，具体流程如下：
a、将经步骤(3)处理后的硅片叠放在一起，最多不能多于250pcs，放入刻蚀机炉腔内；
b、控制刻蚀机炉腔内的四氟化碳∶氧气按摩尔比为10∶1，刻蚀15min；
c、刻蚀完成后，将硅片放入10wt％的HF溶液内，浸泡2min，再用去离子水漂洗干净并烘干；
(5)PECVD沉积：在经步骤(4)处理后的硅片进行正反双面氮化硅沉积，具体流程如下：
a、将刻蚀后的硅片置于炉管中，并对炉管进行抽真空；
b、调节炉管内部压力至稳定在140Pa；
c、对硅片进行预热并检漏调压，控制炉管内的温度为440℃；
d、硅烷与氨气按照摩尔比为1∶8通入炉管中进行沉积，沉积时间为13min；
e、沉积结束后抽内部反应气体，并通入氮气进行清洗，抽真空，关闭所有阀门后继续充氮至炉管内压力恢复到常压，取出硅片即可；
(6)印刷：在经步骤(5)处理后的硅片上下表面进行电极制作，保证光生电流的收集，具体流程如下：
a、在镀膜的一表面印刷背电极并将其烘干，控制烘干温度为200℃；
b、在镀膜的另一表面印刷背电极并将其烘干，控制烘干温度为200℃；
(7)烧结：在经步骤(6)处理后的硅片进行高温处理，保证电极和硅片良好的欧姆接触，提高转化效率，即制作得到单晶硅太阳能双面电池，具体流程如下：
a、将烧结炉升温至设定温度，烧结炉内各温区温度为300℃、300℃、330℃、540℃、560℃、640℃、740℃、880℃、880℃；
b、将印刷好的硅片由烧结炉进口一次放入；
c、控制烧结炉的带速为250inch/min，在烧结炉出口处接好硅片，即制作得到单晶硅太阳能双面电池。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
Claims (8)
1.一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)表面结构处理：在硅片表面制作金字塔结构，降低光的反射；
(2)磷扩散：在经步骤(1)处理后的硅片表面进行p-n结制作；
(3)硼扩散：在经步骤(2)处理后的硅片进行反面的硼扩散；
(4)刻蚀：在经步骤(3)处理后的硅片进行边缘处理，保证光生电流的输出；
(5)PECVD沉积：在经步骤(4)处理后的硅片进行正反双面氮化硅沉积；
(6)印刷：在经步骤(5)处理后的硅片上下表面进行电极制作，保证光生电流的收集；
(7)烧结：在经步骤(6)处理后的硅片进行高温处理，保证电极和硅片良好的欧姆接触，提高转化效率，即制作得到单晶硅太阳能双面电池。
2.根据权利要求1所述的一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，其特征在于，步骤(1)具体流程如下：
a、将硅片置于减薄液中进行初步反应，反应温度为80～90℃，反应时间为0.5～2min，减薄液采用30wt％的NaOH溶液；
b、将初步反应完成后的硅片用去离子水漂洗干净，再将其置于制绒液中进行表面结构处理，处理温度为80～90℃，处理时间为30～40min，制绒液采用1.2wt％的NaOH溶液；
c、将已经完成表面结构处理的硅片用去离子水漂洗干净，再将其置于酸洗液中进行表面去离子处理，处理温度为60～70℃，处理时间为15～25min，酸洗液为HCl∶H2O2∶H2O按重量比为1∶1∶6的混合溶液；
d、将已经完成表面去离子处理的硅片用去离子水进行漂洗，并烘干。
3.根据权利要求1所述的一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，其特征在于，步骤(2)具体流程如下：
a、将经步骤(1)处理后的硅片放入扩散炉中，控制扩散炉的温度升至800～860℃；
b、通入氧气，控制流量为1.2～1.5L/min，氧气经过三氯氧磷的容器后进入扩散炉；
c、控制上述反应进行40～50min，取出硅片；
其中，在整个处理过程中通入氮气流量为50L/min，在扩散炉的炉腔关闭后再另外通入流量为0.3-0.5L/min的氮气。
4.根据权利要求1所述的一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，其特征在于，步骤(3)具体流程如下：
a、将经步骤(2)处理后的硅片进行反向并和片，放入扩散炉中；
b、向扩散炉中通入氮气，控制氮气流量为3～5L/min将硼带入炉腔内部；
c、控制扩散炉的温度为900～1000℃进行硼扩散反应。
5.根据权利要求1所述的一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，其特征在于，步骤(4)具体流程如下：
a、将经步骤(3)处理后的硅片叠放在一起，最多不能多于250pcs，放入刻蚀机炉腔内；
b、控制刻蚀机炉腔内的四氟化碳∶氧气按摩尔比为6∶1～10∶1，刻蚀10～15min；
c、刻蚀完成后，将硅片放入10wt％的HF溶液内，浸泡2min，再用去离子水漂洗干净并烘干。
6.根据权利要求1所述的一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，其特征在于，步骤(5)具体流程如下：
a、将刻蚀后的硅片置于炉管中，并对炉管进行抽真空；
b、调节炉管内部压力至稳定在120～140Pa；
c、对硅片进行预热并检漏调压，控制炉管内的温度为360～440℃；
d、硅烷与氨气按照摩尔比为1∶6～1∶8通入炉管中进行沉积，沉积时间为12～13min；
e、沉积结束后抽内部反应气体，并通入氮气进行清洗，抽真空，关闭所有阀门后继续充氮至炉管内压力恢复到常压，取出硅片即可。
7.根据权利要求1所述的一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，其特征在于，步骤(6)具体流程如下：
a、在镀膜的一表面印刷背电极并将其烘干，控制烘干温度为200℃；
b、在镀膜的另一表面印刷背电极并将其烘干，控制烘干温度为200℃。
8.根据权利要求1所述的一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法，其特征在于，步骤(7)具体流程如下：
a、将烧结炉升温至设定温度，烧结炉内各温区温度为300℃、300℃、330℃、540℃、560℃、640℃、700～740℃、850～880℃、850～880℃；
b、将印刷好的硅片由烧结炉进口一次放入；
c、控制烧结炉的带速为200～250inch/min，在烧结炉出口处接好硅片，即制作得到单晶硅太阳能双面电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210203759.0A CN103515471A (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210203759.0A CN103515471A (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103515471A true CN103515471A (zh) | 2014-01-15 |
Family
ID=49897877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210203759.0A Pending CN103515471A (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103515471A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2631046Y (zh) * | 2003-05-22 | 2004-08-04 | 郑君 | 双面光照单晶硅太阳电池 |
| CN1719621A (zh) * | 2005-04-21 | 2006-01-11 | 南京中电光伏科技有限公司 | 一种硅太阳电池的结构与制作方法 |
| CN101546787A (zh) * | 2008-03-26 | 2009-09-30 | 展丰能源技术（上海）有限公司 | 一种低衰减高效率区融硅太阳能电池加工方法 |
| CN101692466A (zh) * | 2009-09-17 | 2010-04-07 | 中电电气（南京）光伏有限公司 | 基于丝网印刷工艺的制作高效双面n型晶体硅太阳电池的方法 |
| CN201699033U (zh) * | 2010-03-30 | 2011-01-05 | 杨乐 | 双面受光型晶体硅太阳能电池 |
| US20110132423A1 (en) * | 2006-10-11 | 2011-06-09 | Gamma Solar | Photovoltaic solar module comprising bifacial solar cells |
| CN102153090A (zh) * | 2011-05-19 | 2011-08-17 | 厦门大学 | 一种冶金法n型多晶硅片硼吸杂方法 |
| CN102191562A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-09-21 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种n型晶体硅太阳电池的硼扩散方法 |
-
2012
- 2012-06-19 CN CN201210203759.0A patent/CN103515471A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2631046Y (zh) * | 2003-05-22 | 2004-08-04 | 郑君 | 双面光照单晶硅太阳电池 |
| CN1719621A (zh) * | 2005-04-21 | 2006-01-11 | 南京中电光伏科技有限公司 | 一种硅太阳电池的结构与制作方法 |
| US20110132423A1 (en) * | 2006-10-11 | 2011-06-09 | Gamma Solar | Photovoltaic solar module comprising bifacial solar cells |
| CN101546787A (zh) * | 2008-03-26 | 2009-09-30 | 展丰能源技术（上海）有限公司 | 一种低衰减高效率区融硅太阳能电池加工方法 |
| CN101692466A (zh) * | 2009-09-17 | 2010-04-07 | 中电电气（南京）光伏有限公司 | 基于丝网印刷工艺的制作高效双面n型晶体硅太阳电池的方法 |
| CN201699033U (zh) * | 2010-03-30 | 2011-01-05 | 杨乐 | 双面受光型晶体硅太阳能电池 |
| CN102191562A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-09-21 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种n型晶体硅太阳电池的硼扩散方法 |
| CN102153090A (zh) * | 2011-05-19 | 2011-08-17 | 厦门大学 | 一种冶金法n型多晶硅片硼吸杂方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈竹青: "《半导体工艺化学 工艺原理部分》", 30 April 1983, 天津：天津科学技术出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110459615A (zh) | 一种复合介电钝化层结构太阳电池及其制备工艺 | |
| CN104505426B (zh) | 一种改善晶体硅太阳能电池组件光致衰减的方法及装置 | |
| CN104733555A (zh) | 一种高效n型双面太阳电池及其制备方法 | |
| CN104505427B (zh) | 改善晶体硅太阳能电池片lid和pid的方法及装置 | |
| CN111710747A (zh) | 一种硅异质结太阳电池组件的制作方法 | |
| CN101546787A (zh) | 一种低衰减高效率区融硅太阳能电池加工方法 | |
| CN102005508B (zh) | 一种连续制备晶体硅太阳能电池pn结及减反膜的方法 | |
| CN104821345B (zh) | 一种抗电势诱导衰减太阳能电池的制备方法 | |
| CN1206743C (zh) | 一种晶体硅太阳电池的制作方法 | |
| CN1694268A (zh) | 硅片太阳电池制作方法 | |
| CN109192809A (zh) | 一种全背电极电池及其高效陷光和选择性掺杂制造方法 | |
| CN108039374A (zh) | n型双面太阳电池的制备方法 | |
| CN102191562A (zh) | 一种n型晶体硅太阳电池的硼扩散方法 | |
| CN108417474A (zh) | 晶体硅热氧化工艺、系统及晶体硅太阳能电池热氧化工艺 | |
| CN113097346A (zh) | 一种适用于硅电池背面叠层膜钝化结构 | |
| CN110571303B (zh) | 一种p型晶体硅电池的制备方法 | |
| CN114220882B (zh) | 一种太阳能晶硅电池的制备方法及太阳能晶硅电池 | |
| CN111029441A (zh) | 一种栅线钝化接触perc太阳能电池及其制备方法 | |
| US9559221B2 (en) | Solar cell production method, and solar cell produced by same production method | |
| CN104091839B (zh) | 一种用于太阳能电池片的减反射膜的制造方法 | |
| CN1744331A (zh) | 一种太阳能电池制作方法 | |
| CN210668401U (zh) | 一种硅基叠层双面太阳电池 | |
| CN204497251U (zh) | 一种高效n型双面太阳电池 | |
| CN102864436A (zh) | 一种改良的晶硅太阳能电池氮化硅减反膜制备方法 | |
| CN103515471A (zh) | 一种制作单晶硅太阳能双面电池的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140115 |