CN103646992A - 一种p型晶体硅双面电池的制备方法 - Google Patents

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孙海平
高艳涛
杨灼坚
邢国强
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Abstract

本发明公布了一种P型晶体硅双面电池的制备方法,本发明通过制绒和化学清洗、形成PN结、双面沉积减反射膜、背面开膜、制备电池的正负极、烧结等步骤制备出P型晶体硅双面电池。本发明相较于以往的技术而言,只需要一次掺杂,使得制备过程更加简单,避免了原有的多次高温掺杂和掩膜过程,这样简化了制备步骤,节约了制备成本;采用本发明的技术方案制备出的双面电池可以充分利用太阳的光在地面的散射光,提高太阳光的利用率,提高了电池的发电量。

Description

一种P型晶体硅双面电池的制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池制造领域,具体涉及一种P型晶体硅双面电池的制备方法。
背景技术
在能源匮乏、资源短缺以及环境污染等问题日益突出的背景下,利用自然资源太阳能发电,已被当作解决全球变暖以及化石燃料枯竭问题的对策,受到世界各国的青睐。然而较高的生产成本制约着其应用范围,且随着政府补贴大幅削减,降低电池片的生产成本,提高发电效率成为各生产厂家迫在眉睫的问题。双面电池能更加充分的利用太阳光,不仅正面入射的太阳光还有背面的散射光等,提高了电池的发电量。而且该种电池更适合建筑一体化,以及垂直安装等应用。据试验证明,这种电池板能比普通电池板的发电量提高10%-30%。
常规的双面电池制作需要进过两次掺杂,以P型硅双面电池为例,其结构为N+PP+,为了实现N+需要进行磷掺杂,为了实现P+需要进行硼掺杂,扩硼需要更高的温度,难度更大,同时扩磷扩硼需要好的掩膜,否则交叉参杂容易形成漏电等种种问题。
发明内容
发明目的:本发明的目的在于针对目前现有技术中的不足,提出一种P型晶体硅双面电池的制备方法。
技术方案:为实现上述发明目的,本发明采用如下的技术方案:
一种P型晶体硅双面电池的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(a) 对P型单晶体硅半导体衬底制绒并进行化学清洗:选择P型硅片,对选择的P型硅片在碱液下进行表面绒面化,然后在酸性条件下进行化学清洗,除去表面杂质;
(b)形成PN结,得到P型硅片前表面的N+结构:在P型硅片衬底的前表面进行磷扩散,形成PN结,或者在P型硅片衬底的前表面进行离子注入磷源,通过退火形成PN结,从而得到前表面的N+结构;
(c)双面沉积减反射膜:在PN结一侧表面沉积SiNx或SiO2或SiO2/SiNx减反射膜,在PN结另一侧表面沉积Al2O3/SiNx 或SiO2/SiNx或Al2O3/ SiO2/SiNx减反射膜;
(d)背面局部开膜:采用激光或者湿法刻蚀的方式进行衬底背面开膜,对局部的背面减反射膜进行去除,露出去除区域的硅衬底;
(e)制备电池的正极和负极:采用印刷技术在电池的正面和背面分别印刷含银浆料和含铝浆料而形成电池的负极和正极;电极的主要作用是把太阳电池的电流收集起来再导出电池;
(f)烧结:在烧结炉中进行烧结,背面含铝浆料与开膜后露出的硅形成P+背面场,形成完整的电池片N+PP+结构。
优选的,步骤b中通过磷扩散形成PN结时,在进行步骤c之前,需要进行硅片的磷硅玻璃和背面PN结、侧面PN结的去除。
优选的,步骤a中选择的P型硅片的电阻率为0.3 -10 ??cm 。
优选的,步骤a中具体的表面制绒和化学清洗方法为:用0.5-2%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液在75-85℃下对P型单晶硅表面进行化学腐蚀,制备出金字塔形状的绒面,随后用盐酸和氢氟酸进行清洗。
优选的,步骤b中通过磷扩散形成PN结的具体方法为:在扩散炉中在600-900℃的温度下,采用POCl3进行磷扩散,使P型晶体硅方阻为40-120?/□;通过离子注入磷源形成PN结的具体方法为:先离子注入磷源,在离子束能量为8-15keV、离子注入量为(1×15)-(7×15)cm-2后,再在退火炉中,在800-1000℃的温度下退火,退火后的P型晶体硅方阻为40-120 ?/□。退火的目的是激活离子注入的磷源,并对离子注入时损伤的硅表面进行修复。
优选的,步骤c中PN结另一侧的镀膜面为绒面或者为抛光面,双面沉积后的双面的减反射膜的厚度均为50-100nm。
优选的,步骤d中采用激光进行开膜时,使用激光的脉冲能量为0.05-0.15uJ,频率为50-300KHz;采用湿法刻蚀的方式进行开膜时,开膜后需要进行清洗工作,两种方式开膜后形成的图形的线宽为20-70um,线间距为0.5-1.5mm。
优选的,步骤e中所述的含铝浆料只印刷在背面开膜后除去减反射膜的区域,需要对准印刷,不能偏离此区域,开膜图形与印刷图形匹配以及对准。
优选的,步骤f中烧结炉中进行烧结的温度为400-800℃。
优选的,磷硅玻璃和背面PN结、侧面PN结的去除是在单面湿法刻蚀的设备中通过浓度5-15%的氢氟酸和50-70%的硝酸的混合溶液进行刻蚀去除。
有益效果:采用上述技术方案的本发明具有以下优点:
本发明相较于以往的技术而言,只需要一次掺杂,使得制备过程更加简单,避免了原有的多次高温掺杂和掩膜过程,这样简化了制备步骤,节约了制备成本;采用本发明的技术方案制备出的双面电池可以充分利用太阳的光在地面的散射光,提高太阳光的利用率,提高了电池的发电量。
附图说明
图1为本发明的P型晶体硅双面电池的横截面图。       
具体实施方式
以下结合附图并通过具体的实施例对本发明做进一步阐述。
图1是采用本发明的技术方案制备出的P型晶体硅双面电池的横截面图,图中1-P型硅衬底、2-磷掺杂N+层、3、6-减反射层、4-电池的负极、5-开膜处硅铝合金P+层、7-电池的正极。
实施例1:
一种P型晶体硅双面电池的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(a)P型硅衬底制绒:
选择电阻率为0.3 ??cm的P型硅片,并用0.5%的氢氧化钠溶液在75℃下对P型单晶硅表面进行化学腐蚀,制备出金字塔形状的陷光结构绒面,随后用稀释的约5%的盐酸和氢氟酸进行清洗,除去表面杂质;
(b)在P型硅衬底的前表面进行磷扩散,形成PN结:
在扩散炉中在600℃的温度下,采用POCl3进行磷扩散,使其方阻范围是40-120?/□;
(c)磷硅玻璃和背面PN结、侧面PN结的去除: 
在单面刻蚀的设备中,采用浓度5%的氢氟酸和50%的硝酸的混合溶液,刻蚀硅片的背表面和边缘;
(d)双面沉积减反射膜:
在衬底的前表面即PN结一侧采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅膜,或通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅膜,或者先通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅,然后在氧化硅的表面沉积氮化硅得到复合薄膜;在衬底的背表面通过原子层(ALD)沉积或者采用等离子化学气相沉积(PECVD)的三氧化二铝,然后在氧化铝的表面沉积采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅减反射薄膜或是沉积氧化硅和氮化硅减反射膜或是沉积三氧化二铝、氧化硅和氮化硅的减反射膜,膜的厚度为50nm; 
(e)背面开膜:
采用ns激光器在在硅片衬底背面开膜,激光的脉冲能量在0.05uJ,频率在50KHz的条件下开膜,开膜形成的图形的线宽为20um-70um,线间距为0.5mm-1.5mm;
(f)制备电池的正极和负极:
采用印刷技术在电池的正面和背面局部区域分别印刷含银浆料和含铝浆料而形成电池的负极和正极,背面印刷的含铝浆料需要印刷在在开膜的区域,主栅区域印刷含银浆料;
(g)烧结:
在400℃的温度下在烧结炉中进行共烧结,背面含铝浆料在此高温下与开膜后露出的硅形成P+背面场,形成完整的电池片N+PP+结构。
实施例2:
一种P型晶体硅双面电池的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(a)P型硅衬底制绒:
选择电阻率为5 ??cm的P型硅片,并用1.0%的氢氧化钾溶液在80℃下对P型单晶硅表面进行化学腐蚀,制备出金字塔形状的陷光结构绒面,随后用稀释的约10%的盐酸和氢氟酸进行清洗,除去表面杂质;
(b)在P型硅衬底的前表面进行磷扩散,形成PN结:
在扩散炉中在800℃的温度下,采用POCl3进行磷扩散,使其方阻范围是40-120?/□;
(c)磷硅玻璃和背面PN结、侧面PN结的去除: 
在单面刻蚀的设备中,采用浓度10%的氢氟酸和60%的硝酸的混合溶液,刻蚀硅片的背表面和边缘;
(d)双面沉减反射膜:
在衬底的前表面即PN结一侧采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅膜,或通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅膜,或者先通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅,然后在氧化硅的表面沉积氮化硅得到复合薄膜;在衬底的背表面通过原子层(ALD)沉积或者采用等离子化学气相沉积(PECVD)的三氧化二铝,然后在氧化铝的表面沉积采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅减反射薄膜或是沉积氧化硅和氮化硅减反射膜或是沉积三氧化二铝、氧化硅和氮化硅的减反射膜,膜的厚度为75nm; 
(e)背面开膜:
采用ns激光器在在硅片衬底背面开膜,激光的脉冲能量在0.10uJ,频率在150KHz的条件下开膜,开膜形成的图形的线宽为20um-70um,线间距为0.5mm-1.5mm;
(f)制备电池的正极和负极:
采用印刷技术在电池的正面和背面局部区域分别印刷含银浆料和含铝浆料而形成电池的负极和正极,背面印刷的含铝浆料需要印刷在在开膜的区域,主栅区域印刷含银浆料;
(g)烧结:
在600℃的温度下在烧结炉中进行共烧结,背面含铝浆料在此高温下与开膜后露出的硅形成P+背面场,形成完整的电池片N+PP+结构。
实施例3:
一种P型晶体硅双面电池的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(a)P型硅衬底制绒:
选择电阻率为10 ??cm的P型硅片,并用2.0%的氢氧化钠溶液在85℃下对P型单晶硅表面进行化学腐蚀,制备出金字塔形状的陷光结构绒面,随后用稀释的约10%的盐酸和氢氟酸进行清洗,除去表面杂质;
(b)在P型硅衬底的前表面进行磷扩散,形成PN结:
在扩散炉中在900℃的温度下,采用POCl3进行磷扩散,使其方阻范围是40-120?/□;
(c)磷硅玻璃和背面PN结、侧面PN结的去除: 
在单面刻蚀的设备中,采用浓度15%的氢氟酸和70%的硝酸的混合溶液,刻蚀硅片的背表面和边缘;
(d)双面沉积减反射膜:
在衬底的前表面即PN结一侧采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅膜,或通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅膜,或者先通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅,然后在氧化硅的表面沉积氮化硅得到复合薄膜;在衬底的背表面通过原子层(ALD)沉积或者采用等离子化学气相沉积(PECVD)的三氧化二铝,然后在氧化铝的表面沉积采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅减反射薄膜或是沉积氧化硅和氮化硅减反射膜或是沉积三氧化二铝、氧化硅和氮化硅的减反射膜,膜的厚度为100nm; 
(e)背面开膜:
采用ns激光器在在硅片衬底背面开膜,激光的脉冲能量在0.15uJ,频率在300KHz的条件下开膜,开膜形成的图形的线宽为20um-70um,线间距为0.5mm-1.5mm;
(f)制备电池的正极和负极:
采用印刷技术在电池的正面和背面局部开膜区域分别印刷含银浆料和含铝浆料而形成电池的负极和正极,背面印刷的含铝浆料需要印刷在在开膜的区域,主栅区域印刷含银浆料;
(g)烧结:
在800℃的温度下在烧结炉中进行共烧结,背面含铝浆料在此高温下与开膜后露出的硅形成P+背面场,形成完整的电池片N+PP+结构。
实施例4:
一种P型晶体硅双面电池的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(a)P型硅衬底制绒:
选择电阻率为0.3 ??cm的P型硅片,并用0.5%的氢氧化钠溶液在75℃下对P型单晶硅表面进行化学腐蚀,制备出金字塔形状的陷光结构绒面,随后用稀释的约5%的盐酸和氢氟酸进行清洗,除去表面杂质;
(b)在P型硅衬底的前表面进行离子注入磷源并退火,形成PN结:
先离子注入磷源,当离子束能量为8keV、离子注入量为1×15cm-2后,再在退火炉中在800℃下进行退火,退火后的P型晶体硅方阻为40-120 ?/□;
(c)双面沉积减反射膜:
在衬底的前表面即PN结一侧采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅膜,或通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅膜,或者先通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅,然后在氧化硅的表面沉积氮化硅得到复合薄膜;在衬底的背表面通过原子层(ALD)沉积或者采用等离子化学气相沉积(PECVD)的三氧化二铝,然后在氧化铝的表面沉积采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅减反射薄膜或是沉积氧化硅和氮化硅减反射膜或是沉积三氧化二铝、氧化硅和氮化硅的减反射膜,膜的厚度为50nm; 
(d)背面开膜:
采用ns激光器在在硅片衬底背面开膜,激光的脉冲能量在0.05uJ,频率在50KHz的条件下开膜,开膜形成的图形的线宽为20um-70um,线间距为0.5mm-1.5mm;
(e)制备电池的正极和负极:
采用印刷技术在电池的正面和背面局部区域分别印刷含银浆料和含铝浆料而形成电池的负极和正极,背面印刷的含铝浆料需要印刷在在开膜的区域,主栅区域印刷含银浆料;
(f)烧结:
在400℃的温度下在烧结炉中进行共烧结,背面含铝浆料在此高温下与开膜后露出的硅形成P+背面场,形成完整的电池片N+PP+结构。
实施例5:
一种P型晶体硅双面电池的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(a)P型硅衬底制绒:
选择电阻率为5 ??cm的P型硅片,并用1.0%的氢氧化钾溶液在80℃下对P型单晶硅表面进行化学腐蚀,制备出金字塔形状的陷光结构绒面,随后用稀释的约10%的盐酸和氢氟酸进行清洗,除去表面杂质;
(b)在P型硅衬底的前表面进行离子注入磷源并退火,形成PN结:
先离子注入磷源,当离子束能量为12keV、离子注入量为4×15cm-2后,再在退火炉中在900℃下进行退火,退火后的P型晶体硅方阻为40-120 ?/□;
(c)双面沉积减反射膜:
在衬底的前表面即PN结一侧采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅膜,或通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅膜,或者先通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅,然后在氧化硅的表面沉积氮化硅得到复合薄膜;在衬底的背表面通过原子层(ALD)沉积或者采用等离子化学气相沉积(PECVD)的三氧化二铝,然后在氧化铝的表面沉积采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅减反射薄膜或是沉积氧化硅和氮化硅减反射膜或是沉积三氧化二铝、氧化硅和氮化硅的减反射膜,膜的厚度为75nm; 
(d)背面开膜:
采用ns激光器在在硅片衬底背面开膜,激光的脉冲能量在0.10uJ,频率在200KHz的条件下开膜,开膜形成的图形的线宽为20um-70um,线间距为0.5mm-1.5mm;
(e)制备电池的正极和负极:
采用印刷技术在电池的正面和背面局部区域分别印刷含银浆料和含铝浆料而形成电池的负极和正极,背面印刷的含铝浆料需要印刷在在开膜的区域,主栅区域印刷含银浆料;
(f)烧结:
在600℃的温度下在烧结炉中进行共烧结,背面含铝浆料在此高温下与开膜后露出的硅形成P+背面场,形成完整的电池片N+PP+结构。
实施例6:
一种P型晶体硅双面电池的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(a)P型硅衬底制绒:
选择电阻率为10 ??cm的P型硅片,并用2.0%的氢氧化钠溶液在85℃下对P型单晶硅表面进行化学腐蚀,制备出金字塔形状的陷光结构绒面,随后用稀释的约10%的盐酸和氢氟酸进行清洗,除去表面杂质;
(b)在P型硅衬底的前表面进行离子注入磷源并退火,形成PN结:
先离子注入磷源,当离子束能量为15keV、离子注入量为7×15cm-2后,再在退火炉中在1000℃下进行退火,退火后的P型晶体硅方阻为40-120 ?/□;
(c)双面沉积减反射膜:
在衬底的前表面即PN结一侧采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅膜,或通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅膜,或者先通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅,然后在氧化硅的表面沉积氮化硅得到复合薄膜;在衬底的背表面通过原子层(ALD)沉积或者采用等离子化学气相沉积(PECVD)的三氧化二铝,然后在氧化铝的表面沉积采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅减反射薄膜或是沉积氧化硅和氮化硅减反射膜或是沉积三氧化二铝、氧化硅和氮化硅的减反射膜,膜的厚度为100nm; 
(d)背面开膜:
采用ns激光器在在硅片衬底背面开膜,激光的脉冲能量在0.15uJ,频率在300KHz的条件下开膜,开膜形成的图形的线宽为20um-70um,线间距为0.5mm-1.5mm;
(e)制备电池的正极和负极:
采用印刷技术在电池的正面和背面局部区域分别印刷含银浆料和含铝浆料而形成电池的负极和正极,背面印刷的含铝浆料需要印刷在在开膜的区域,主栅区域印刷含银浆料;
(f)烧结:
在800℃的温度下在烧结炉中进行共烧结,背面含铝浆料在此高温下与开膜后露出的硅形成P+背面场,形成完整的电池片N+PP+结构。
实施例7:
一种P型晶体硅双面电池的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(a)P型硅衬底制绒:
选择电阻率为5 ??cm的P型硅片,并用1.0%的氢氧化钾溶液在80℃下对P型单晶硅表面进行化学腐蚀,制备出金字塔形状的陷光结构绒面,随后用稀释的约10%的盐酸和氢氟酸进行清洗,除去表面杂质;
(b)在P型硅衬底的前表面进行磷扩散,形成PN结:
在扩散炉中在800℃的温度下,采用POCl3进行磷扩散,使其方阻范围是40-120?/□;
(c)磷硅玻璃和背面PN结、侧面PN结的去除: 
在单面刻蚀的设备中,采用浓度10%的氢氟酸和60%的硝酸的混合溶液,刻蚀硅片的背表面和边缘;
(d)双面沉减反射膜:
在衬底的前表面即PN结一侧采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅膜,或通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅膜,或者先通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅,然后在氧化硅的表面沉积氮化硅得到复合薄膜;在衬底的背表面通过原子层(ALD)沉积或者采用等离子化学气相沉积(PECVD)的三氧化二铝,然后在氧化铝的表面沉积采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅减反射薄膜或是沉积氧化硅和氮化硅减反射膜或是沉积三氧化二铝、氧化硅和氮化硅的减反射膜,膜的厚度为75nm; 
(e)背面开膜:
采用腐蚀浆料腐蚀出线宽20-70um,线间距0.5-1.5mm的图形,并用超生清洗10分钟去除浆料;
(f)制备电池的正极和负极:
采用印刷技术在电池的正面和背面局部区域分别印刷含银浆料和含铝浆料而形成电池的负极和正极,背面印刷的含铝浆料需要印刷在在开膜的区域,主栅区域印刷含银浆料;
(g)烧结:
在600℃的温度下在烧结炉中进行共烧结,背面含铝浆料在此高温下与开膜后露出的硅形成P+背面场,形成完整的电池片N+PP+结构。
实施例8:
一种P型晶体硅双面电池的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(a)P型硅衬底制绒:
选择电阻率为5 ??cm的P型硅片,并用1.0%的氢氧化钾溶液在80℃下对P型单晶硅表面进行化学腐蚀,制备出金字塔形状的陷光结构绒面,随后用稀释的约10%的盐酸和氢氟酸进行清洗,除去表面杂质;
(b)在P型硅衬底的前表面进行离子注入磷源并退火,形成PN结:
先离子注入磷源,当离子束能量为12keV、离子注入量为4×15cm-2后,再在退火炉中在900℃下进行退火,退火后的P型晶体硅方阻为40-120 ?/□;
(c)双面沉积减反射膜:
在衬底的前表面即PN结一侧采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅膜,或通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅膜,或者先通过热氧或湿氧或TCA(三氯乙烷)等沉积氧化硅,然后在氧化硅的表面沉积氮化硅得到复合薄膜;在衬底的背表面通过原子层(ALD)沉积或者采用等离子化学气相沉积(PECVD)的三氧化二铝,然后在氧化铝的表面沉积采用等离子化学气相沉积(PECVD)的方法制备氮化硅减反射薄膜或是沉积氧化硅和氮化硅减反射膜或是沉积三氧化二铝、氧化硅和氮化硅的减反射膜,膜的厚度为75nm; 
(d)背面开膜:
采用腐蚀浆料腐蚀出线宽20-70um,线间距0.5-1.5mm的图形,并用超生清洗10分钟去除浆料;
(e)制备电池的正极和负极:
采用印刷技术在电池的正面和背面局部区域分别印刷含银浆料和含铝浆料而形成电池的负极和正极,背面印刷的含铝浆料需要印刷在在开膜的区域,主栅区域印刷含银浆料;
(f)烧结:
在600℃的温度下在烧结炉中进行共烧结,背面含铝浆料在此高温下与开膜后露出的硅形成P+背面场,形成完整的电池片N+PP+结构。
以上所述是本发明的较为优选的实施例,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种P型晶体硅双面电池的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(a) 对P型单晶体硅半导体衬底制绒并进行化学清洗:选择P型硅片,对选择的P型硅片在碱液下进行表面绒面化,然后在酸性条件下进行化学清洗,除去表面杂质;
(b)形成PN结,得到P型硅片前表面的N+结构:在P型硅片衬底的前表面进行磷扩散,形成PN结,或者在P型硅片衬底的前表面进行离子注入磷源,通过退火形成PN结,从而得到前表面的N+结构;
(c)双面沉积减反射膜:在PN结一侧表面沉积SiNx或SiO2或SiO2/SiNx减反射膜,在PN结另一侧表面沉积Al2O3/SiNx 或SiO2/SiNx或Al2O3/ SiO2/SiNx减反射膜;
(d)背面局部开膜:采用激光或者湿法刻蚀的方式进行衬底背面开膜,对局部的背面减反射膜进行去除,露出去除区域的硅衬底;
(e)制备电池的正极和负极:采用印刷技术在电池的正面和背面分别印刷含银浆料和含铝浆料而形成电池的负极和正极;
(f)烧结:在烧结炉中进行烧结,背面含铝浆料与开膜后露出的硅形成P+背面场,形成完整的电池片N+PP+结构。
2.根据权利要求1所述的P型晶体硅双面电池的制备方法,其特征在于:步骤b中通过磷扩散形成PN结时,在进行步骤c之前,需要进行硅片的磷硅玻璃和背面PN结、侧面PN结的去除。
3.根据权利要求1所述的P型晶体硅双面电池的制备方法,其特征在于:步骤a中选择的P型硅片的电阻率为0.3 -10 ?cm 。
4.根据权利要求1所述的P型晶体硅双面电池的制备方法,其特征在于:步骤a中具体的表面制绒和化学清洗方法为:用0.5-2%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液在75-85℃下对P型单晶硅表面进行化学腐蚀,制备出金字塔形状的绒面,随后用盐酸和氢氟酸进行清洗。
5.根据权利要求1所述的P型晶体硅双面电池的制备方法,其特征在于:步骤b中通过磷扩散形成PN结的具体方法为:在扩散炉中在600-900℃的温度下,采用POCl3进行磷扩散,使P型晶体硅方阻为40-120?/□;通过离子注入磷源形成PN结的具体方法为:先离子注入磷源,在离子束能量为8-15keV、离子注入量为(1×15)-(7×15)cm-2后,再在退火炉中,在800-1000℃的温度下退火,退火后的P型晶体硅方阻为40-120 ?/□。
6.根据权利要求1所述的P型晶体硅双面电池的制备方法,其特征在于:步骤c中PN结另一侧的镀膜面为绒面或者为抛光面,双面沉积后的双面的减反射膜的厚度均为50-100nm。
7.根据权利要求1所述的P型晶体硅双面电池的制备方法,其特征在于:步骤d中采用激光进行开膜时,使用激光的脉冲能量为0.05-0.15uJ,频率为50-300KHz;采用湿法刻蚀的方式进行开膜时,开膜后需要进行清洗工作,两种方式开膜后形成的图形的线宽为20-70um,线间距为0.5-1.5mm。
8.根据权利要求1所述的P型晶体硅双面电池的制备方法,其特征在于:步骤e中所述的含铝浆料只印刷在背面开膜后除去减反射膜的区域,需要对准印刷,不能偏离此区域。
9.根据权利要求1所述的P型晶体硅双面电池的制备方法,其特征在于:步骤f中烧结炉中进行烧结的温度为400-800℃。
10.根据权利要求2所述的P型晶体硅双面电池的制备方法,其特征在于:磷硅玻璃和背面PN结、侧面PN结的去除是在单面湿法刻蚀的设备中通过浓度5-15%的氢氟酸和50-70%的硝酸的混合溶液进行刻蚀去除。
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