CN110707178A - N型太阳能电池硼扩se结构的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种N型太阳能电池，特别涉及一种N型太阳能电池硼扩SE结构的制备方法，该方法包括如下步骤：利用印刷含有HF的刻蚀浆料的方式，在N型硅片硼扩面的电极栅线区域刻蚀掉BSG，得到刻蚀图形，再进行二次硼扩散，在电极区域形成硼的重掺杂，在电极之间形成硼的轻掺杂，得到N型太阳能电池硼扩SE结构。含有HF的刻蚀浆料的用于刻蚀去除BSG。本发明将选择性发射极技术应用于N型电池的生产中，通过在硼扩面印刷刻蚀浆料，去除电极栅线区域的BSG，再进行二次硼扩散，在电极接触部分进行硼的重掺杂，在电极之间进行硼的轻掺杂，实现对发射区的优化，提高N型太阳能电池的光电转化效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种N型太阳能电池，特别涉及一种制备N型太阳能电池硼扩SE结构的方法，属于晶体硅太阳能电池技术领域。
背景技术
随着化石能源的逐渐枯竭，清洁能源愈发受到人们的重视。光伏发电技术作为利用太阳能资源的主流技术，已经走向市场化和商业化。为更进一步推进光伏电池产品的利用和推广，需要逐步提升电池效率，降低度电成本。晶体硅太阳能电池的发展方向是降低生产成本和提升转化效率。众多公司为制备高效电池，增强企业竞争力，纷纷采用新技术来提升电池的光电转换效率。
近年来，光伏领域多家企业为提升公司的技术水平，增强企业产品的竞争力，着力研究开发高效晶硅电池。N型太阳能电池因光致衰减低，稳定性好，双面发电等优良特性而受到广泛关注。为实现太阳能电池的高效率，人们设计多种电池结构，其中一种是选择性发射极结构。N型电池的制备引入选择性发射极技术，通过在电极接触部分进行重掺杂，在电极之间进行轻掺杂，实现对发射区的优化，这样可以降低扩散层的复合，减少前金属电极与硅片的接触电阻，以增加太阳能电池的输出电流和电压，从而增加光电转化效率。
人们对N型太阳能电池的研究热度不减，但对于转化效率的提升，进展缓慢且成效较低。选择性发射极技术的应用能够实现太阳能电池的高效率。选择性发射极太阳能电池具有自身独特的电池结构特点，传统的实现工艺是采用光刻膜技术、反腐蚀技术来实现的，但过分复杂的工艺影响工艺效率，提高了生产成本，限制了其工业化的应用。
发明内容
为了制备N型高效电池，进一步提升N型太阳能电池的光电转化效率，本发明提供了一种N型太阳能电池硼扩SE（选择性发射极Selective Emitter，简称SE）结构的制备方法，该方法可提升N型太阳能电池的光电转化效率，操作简单、易行，便于产业化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种N型太阳能电池硼扩SE结构的制备方法，该方法包括如下步骤：利用印刷含有HF的刻蚀浆料的方式，在N型硅片硼扩面的电极栅线区域刻蚀掉BSG，得到刻蚀图形，再进行二次硼扩散，在电极区域形成硼的重掺杂，在电极之间形成硼的轻掺杂，得到N型太阳能电池硼扩SE结构。含有HF的刻蚀浆料的用于刻蚀去除BSG。
本发明将选择性发射极技术应用于N型电池的生产中，通过在硼扩面印刷刻蚀浆料，去除电极栅线区域的BSG，再进行二次硼扩散，在电极接触部分进行硼的重掺杂，在电极之间进行硼的轻掺杂，实现对发射区的优化，提高N型太阳能电池的光电转化效率。
作为优选，该方法包括如下步骤：
步骤1，制绒后的N型硅片进行一次硼扩散，
步骤2，印刷刻蚀浆料，利用网版印刷的方式在N型硅片表面预设栅线区域涂覆含有HF的刻蚀浆料；网版设计与电极印刷网版互补，镂空预设栅线部分，在硅片表面形成具有相应图形的刻蚀浆料层，将与刻蚀浆料接触的硅片上的BSG和氧化层腐蚀去除；
步骤3，清洗刻蚀浆料，待刻蚀完毕后，清洗去除掉刻蚀浆料，得到表面图形化的硅片；
步骤4，二次硼扩散，在硼扩面进行二次硼扩散，在预设栅线区域因刻蚀去除BSG使硅片暴露在外而形成重掺杂；而电极区域由于BSG的遮挡，形成轻掺杂，得到N型太阳能电池硼扩SE结构。预设栅线区域是用网版印刷刻蚀浆料，网版图形与后期印刷电极网版栅线图形一致；浆料覆盖的区域是后期电极栅线印刷的区域。
作为优选，步骤1中，扩散后方阻控制在90-300Ω/sq之间。
作为优选，步骤2中，控制刻蚀图形的线宽在30-100μm之间。
作为优选，步骤4中，控制预设栅线区域的方阻在70-90Ω/sq之间。
一种N型太阳能电池的制备方法，对所述的N型太阳能电池硼扩SE结构，再依次进行磷扩散，沉积氧化铝，沉积氮化硅，丝网印刷电极并烧结，最终得到具有硼SE结构的N型电池片。
本发明的有益效果是：本发明方法刻蚀掉预设栅线区域的BSG，再在硼扩面进行二次硼扩，在预设栅线部分形成重掺杂，在电极之间形成轻掺杂，从而得到选择性发射极结构。该方法操作简单、易行，刻蚀成本低、损伤小，在提升光电转化效率的同时，降低了SE技术的复杂性，便于规模化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明N型太阳能电池硼扩SE结构的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1：
一种N型太阳能电池硼扩SE结构的制备方法，该方法的工艺流程图如图1所示，所述的制备方法具体步骤依次是：
步骤1，制绒后的N型硅片进行一次硼扩散，扩散后方阻控制在90-300Ω/sq。
步骤2，印刷刻蚀浆料，利用网版印刷的方式在N型硅片表面预设栅线区域涂覆含有HF的刻蚀浆料；网版设计与电极印刷网版互补，镂空预设栅线部分，在硅片表面形成具有相应图形的刻蚀浆料层，将与刻蚀浆料接触的硅片上的BSG和氧化层腐蚀去除，控制刻蚀图形的线宽在30-100μm之间。
步骤3，清洗刻蚀浆料，待刻蚀完毕后，清洗去除掉刻蚀浆料，得到表面图形化的硅片；
步骤4，二次硼扩散，在硼扩面进行二次硼扩散，在预设栅线区域因刻蚀去除BSG使硅片暴露在外而形成重掺杂，重掺杂方阻控制在70—90Ω/sq，轻掺杂方阻控制在100-150Ω/sq；控制预设栅线区域的方阻在70-90Ω/sq之间；而非电极区域由于BSG的遮挡，形成轻掺杂，从而制备得到选择性发射极结构。
上述结构再依次进行磷扩散，沉积氧化铝，沉积氮化硅，丝网印刷电极并烧结，最终得到具有硼SE结构的N型高效电池片。SE结构减少了复合效应，因此可以有效提高光电转化效率。
上述方法中，制绒，沉积氧化铝，氮化硅，印刷电极，烧结等工艺，不是本发明的研究重点，采用常规N型电池生产工艺即可，一般工艺参数是：制绒减薄量控制在0.6g，氧化铝沉积厚度为8-10nm，氮化硅沉积厚度为75-90nm，折射率为2.0-2.1。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (6)
1.一种N型太阳能电池硼扩SE结构的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：利用印刷含有HF的刻蚀浆料的方式，在N型硅片硼扩面的电极栅线区域刻蚀掉BSG，得到刻蚀图形，再进行二次硼扩散，在电极区域形成硼的重掺杂，在电极之间形成硼的轻掺杂，得到N型太阳能电池硼扩SE结构。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤1，制绒后的N型硅片进行一次硼扩散，
步骤2，印刷刻蚀浆料，利用网版印刷的方式在N型硅片表面预设栅线区域涂覆含有HF的刻蚀浆料；网版设计与电极印刷网版互补，镂空预设栅线部分，在硅片表面形成具有相应图形的刻蚀浆料层，将与刻蚀浆料接触的硅片上的BSG和氧化层腐蚀去除；
步骤3，清洗刻蚀浆料，待刻蚀完毕后，清洗去除掉刻蚀浆料，得到表面图形化的硅片；
步骤4，二次硼扩散，在硼扩面进行二次硼扩散，在预设栅线区域因刻蚀去除BSG使硅片暴露在外而形成重掺杂；而电极区域由于BSG的遮挡，形成轻掺杂，得到N型太阳能电池硼扩SE结构。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，扩散后方阻控制在90-300Ω/sq之间。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2中，控制刻蚀图形的线宽在30-100μm之间。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤4中，控制预设栅线区域的方阻在70-90Ω/sq之间。
6.一种N型太阳能电池的制备方法，其特征在于：对权利要求1所述的N型太阳能电池硼扩SE结构，再依次进行磷扩散，沉积氧化铝，沉积氮化硅，丝网印刷电极并烧结，最终得到具有硼SE结构的N型电池片。
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