CN107863420A - 无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制备太阳能电池的技术领域，尤其是一种无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，包括以下步骤：a、硅片表面进行抛光；b、然后对硅片的背面进行镀氮化硅膜，在硅片背面镀氮化硅膜时,硅片正面的四个侧边边缘同时绕镀有氮化硅膜；c、接着对硅片的正面进行制绒；d、随后对硅片的正面进行扩散；e、利用氢氟酸去除步骤b中的氮化硅膜及步骤d中扩散时硅片表面形成的磷硅玻璃；f、硅片表面沉积膜体；g、印刷硅片正面和背面的电极；h、烧结，本发明利用氮化硅膜作为边缘隔离层，从而达到防止电池片边缘漏电的效果，另外，可以实现硅片的单面制绒，采用本工艺后，硅片的并联电阻得到明显提升，漏电流大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及制备太阳能电池的技术领域，尤其是一种无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺。
背景技术
目前太阳能电池制备工艺的流程通常为清洗制绒、扩散、刻蚀、去磷硅玻璃、PEVCD、印刷及烧结等，刻蚀的主要作用为去除扩散后硅片四周的N型硅，防止漏电，在太阳能电池工艺中通常采用干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺对硅片的边缘进行处理，而无论是干法刻蚀或湿法刻蚀均会损伤硅片，干法刻蚀所采用的等离体轰击硅片边缘，对硅片损伤大；湿法刻蚀受到环境湿度、药液浓度的影响，波动比较大，刻蚀效果会受到影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中采用刻蚀防止电池片边缘漏电，导致对电池片损伤的问题，现提供一种无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，包括以下步骤：
a、硅片表面进行抛光；
b、然后对硅片的背面进行镀氮化硅膜，在硅片背面镀氮化硅膜时,硅片正面的四个侧边边缘同时绕镀有氮化硅膜；
c、接着对硅片的正面进行制绒；
d、随后对硅片的正面进行扩散；
e、利用氢氟酸去除步骤b中的氮化硅膜及步骤d中扩散时硅片表面形成的磷硅玻璃；
f、硅片表面沉积膜体；
g、印刷硅片正面和背面的电极；
h、烧结。
具体地，步骤a中采用氢氧化钠、双氧水及水的混合液对硅片表面进行抛光。
进一步地，步骤b中的氮化硅膜膜厚控制在70nm-80nm。
具体地，步骤c中将硅片放入氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液内，从而对硅片的正面进行制绒，氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的温度为80℃，制绒时间为10min。
进一步地，步骤d中扩散方阻为90-100Ω/□。
制备常规电池时，进一步地，步骤f具体为，在硅片正面采用PEVCD生长一层氮化硅层。
进一步地，步骤f中的氮化硅层的厚度为75nm，折射率为2.1。
制备PERC高效电池时，进一步地，步骤f具体为：
首先在硅片的背面沉积一层三氧化二铝层，其中，三氧化二铝层的厚度在5-10nm之间，三氧化二铝的的沉积温度为260-280℃；
接着在硅片背面的三氧化二铝层上利用PEVCD沉积一层背面氮化硅层，其中，背面氮化硅层的厚度为150nm，折射率为2.06；
然后利用PEVCD在硅片的正面沉积一层正面氮化硅层，其中，正面氮化硅层的厚度为75nm，折射率为2.1。
本发明的有益效果是：本发明的无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺利用氮化硅膜作为边缘隔离层，从而达到防止电池片边缘漏电的效果；另外，硅片在制绒时其背面采用氮化硅膜进行保护，可以实现硅片的单面制绒，减少化学药液损耗，降低生产成本，优化了整体工艺步骤，且不会对硅片有任何损伤，采用本工艺后，硅片的并联电阻得到明显提升，漏电流大大降低。
具体实施方式
实施例1
一种无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，包括以下步骤：
a、硅片表面进行抛光，采用氢氧化钠、双氧水及水的混合液对硅片表面进行抛光；
b、然后对硅片的背面进行镀氮化硅膜，在硅片背面镀氮化硅膜时,硅片正面的四个侧边同时绕镀有宽度在1mm的氮化硅膜，氮化硅膜膜厚控制在70nm-80nm，由于氮化硅膜具有不导电性，因此，利用此步骤中的氮化硅膜在正面的绕镀，一方面可阻止磷原子在边缘扩散，阻止边缘N型层的形成，达到边缘隔离的效果，可取代刻蚀工艺，另一方面利用氮化硅膜作为保护，可以实现硅片的单面制绒，减少化学药液损耗，降低生产成本；
c、接着对硅片的正面进行制绒，将硅片放入氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液内，从而对硅片的正面进行制绒，氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的温度为80℃，制绒时间为10min，制绒后形成阵列分布的金字塔结构的绒面，由于氢氧化钠或氢氧化钾不会腐蚀步骤b中硅片背面的氮化硅膜，因可以实现单面制绒；
d、随后对硅片的正面进行扩散，扩散方阻为90-100Ω/□，步骤b中的正面绕镀的氮化硅膜会阻挡磷原子在边缘四边进行扩散；
e、利用氢氟酸去除步骤b中的氮化硅膜及步骤d中扩散时硅片表面形成的磷硅玻璃；
f、硅片表面沉积膜体，具体为：在硅片正面采用PEVCD生长一层氮化硅层，氮化硅层的厚度为75nm，折射率为2.1；
g、印刷硅片正面和背面的电极；
h、烧结。
本实施例中所制备的为常规电池。
实施例2
一种无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，包括以下步骤：
a、硅片表面进行抛光，采用氢氧化钠、双氧水及水的混合液对硅片表面进行抛光；
b、然后对硅片的背面进行镀氮化硅膜，在硅片背面镀氮化硅膜时,硅片正面的四个侧边同时绕镀有宽度在1mm的氮化硅膜，氮化硅膜膜厚控制在70nm-80nm，由于氮化硅膜具有不导电性，因此，利用此步骤中的氮化硅膜在正面的绕镀，一方面可阻止磷原子在边缘扩散，阻止边缘N型层的形成，达到边缘隔离的效果，可取代刻蚀工艺，另一方面利用氮化硅膜作为保护，可以实现硅片的单面制绒，减少化学药液损耗，降低生产成本；
c、接着对硅片的正面进行制绒，将硅片放入氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液内，从而对硅片的正面进行制绒，氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的温度为80℃，制绒时间为10min，制绒后形成阵列分布的金字塔结构的绒面，由于氢氧化钠或氢氧化钾不会腐蚀步骤b中硅片背面的氮化硅膜，因可以实现单面制绒；
d、随后对硅片的正面进行扩散，扩散方阻为90-100Ω/□，步骤b中正面绕镀的氮化硅膜会阻挡磷原子向硅片四边边缘进行扩散；
e、利用氢氟酸去除步骤b中的氮化硅膜及步骤d中扩散时硅片表面形成的磷硅玻璃；
f、硅片表面沉积膜体，具体为：首先在硅片的背面利用原子沉积技术沉积一层三氧化二铝层，其中，三氧化二铝层的厚度在5-10nm之间，三氧化二铝的的沉积温度为260-280℃，三氧化二铝层的目的在于提高背面钝化效果，提升电池转换效率；
接着在硅片背面的三氧化二铝层上利用PEVCD沉积一层背面氮化硅层，其中，背面氮化硅层的厚度为150nm，折射率为2.06，背面氮化硅层的目的在于增加硅片内部的反射率，增加光的吸收，增强背面钝化，同时保护三氧化二铝层；
然后利用PEVCD在硅片的正面沉积一层正面氮化硅层，其中，正面氮化硅层的厚度为75nm，折射率为2.1，由于氮化硅和三氧化二铝的隔离，银浆无法与硅片进行较好的欧姆接触，因此需要通过激光对背面进行打孔处理，打穿氮化硅膜和三氧化二铝膜，使得下道工序所印刷的银浆与硅片进行较好的欧姆接触；以此获得较好的转化效率；
g、印刷硅片正面和背面的电极；
h、烧结。
本实施例制备的为高效PERC电池。
上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a、硅片表面进行抛光；
b、然后对硅片的背面进行镀氮化硅膜，在硅片背面镀氮化硅膜时,硅片正面的四个侧边边缘同时绕镀有氮化硅膜；
c、接着对硅片的正面进行制绒；
d、随后对硅片的正面进行扩散；
e、利用氢氟酸去除步骤b中的氮化硅膜及步骤d中扩散时硅片表面形成的磷硅玻璃；
f、硅片表面沉积膜体；
g、印刷硅片正面和背面的电极；
h、烧结。
2.根据权利要求1所述的无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，其特征在于：步骤a中采用氢氧化钠、双氧水及水的混合液对硅片表面进行抛光。
3.根据权利要求1所述的无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，其特征在于：步骤b中的氮化硅膜膜厚控制在70nm-80nm。
4.根据权利要求1所述的无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，其特征在于：步骤c中将硅片放入氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液内，从而对硅片的正面进行制绒，氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的温度为80℃，制绒时间为10min。
5.根据权利要求1所述的无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，其特征在于：步骤d中扩散方阻为90-100Ω/□。
6.根据权利要求1所述的无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，其特征在于：步骤f具体为，在硅片正面采用PEVCD生长一层氮化硅层。
7.根据权利要求6所述的无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，其特征在于：步骤f中的氮化硅层的厚度为75nm，折射率为2.1。
8.根据权利要求1所述的无刻蚀处理的太阳能电池的制备工艺，其特征在于：步骤f具体为：
首先在硅片的背面沉积一层三氧化二铝层，其中，三氧化二铝层的厚度在5-10nm之间，三氧化二铝的的沉积温度为260-280℃；
接着在硅片背面的三氧化二铝层上利用PEVCD沉积一层背面氮化硅层，其中，背面氮化硅层的厚度为150nm，折射率为2.06；
然后利用PEVCD在硅片的正面沉积一层正面氮化硅层，其中，正面氮化硅层的厚度为75nm，折射率为2.1。
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