專利名稱：一種大面積低彎曲超薄型雙面照光太陽能電池制作方法
一種大面積低彎曲超薄型雙面照光太陽能電池制作方法
技術領域：
本發明涉及一種晶體硅太陽能電池制作。背景技術：
世界太陽能光伏發電產業和市場在嚴峻的能源替代形勢和人類生態環境壓力下，在持續 的技術進步和逐步完善的法規政策的強力推動下快速發展。太陽電池的年產量最近10年的年 平均增長速度為37%，最近5年的年平均增長速度為45%。成為世界上發展最快的行業之一
根據歐洲聯合中心預測，到2030年，太陽能光伏發電在世界總電力的供應中達到10%以 上；2040年太陽能光伏發電將占總電力的20%以上；到本世紀未太陽能發電占到60%以上。 在我國，隨著《可再生能源法》的頒布實施，利用法律和市場機制來推動新能源的利用，必 將大大加快我國太陽能產業的發展。目前，硅太陽電池是量產最為成熟的太陽能電池，占世 界太陽能電池產量的90%,因此硅太陽電池降低生產成本、提高轉換效率意義重大。大面積 化以及薄片化生產將成為電池片生產的主要發展趨勢。
發明內容
電池背面大部分區域用PECVD淀積的氮化硅膜作表面鈍化，只在局部區域形成鋁背場和 金屬電極，以此實現背面也可接收光照的結構，并由于減少鋁背場的面積，因而減少了電池 的彎曲。因為大部分背表面由PECVD淀積的氮化硅膜鈍化，背表面少數載流子有效復合將得 到改善，進而電池性能得到提高。本技術的工藝特征是利用了目前在工業上流行的絲網印刷 和PECVD技術去實現這一特殊的電池背面結構，和現有的太陽電池生產工藝相兼容。
本附圖1是本發明的N型大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽能電池結構示意圖 本附圖2是本發明的P型大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽能電池結構示意圖具體實施方式
(1)絨面腐蝕、清洗
選電阻率在0. 5 3 ohm cm的P或N型(100)面單晶硅片，用加熱的20%的氫氧化鉀水 溶液去除表面損傷層，用2%的氫氧化鉀溶液加入少量的酒精進行絨面腐蝕。再用10%的稀鹽 酸浸泡5分鐘。然后用去離子水漂洗、烘干、備用。
對于選電阻率在0.5 3 ohm cm的P或N型多晶硅片，用恒溫控制在10 25。 C按一定 比例的硝酸、氫氟酸、去離子水及添加劑的溶液去除表面損傷層及絨面腐蝕5-15分鐘.再
用1%的稀NaOH浸泡5-20秒鐘，后用去離子水漂洗后和再用10%的稀鹽酸浸泡5分鐘。然 后用去離子水漂洗、烘干、備用。 (2)磷及鉛或硼摻雜工藝
對于選P型硅片采用三氯氧磷液態源硼擴散，對于選N型硅片采用鉛摻雜或三溴化硼液 態源硼擴散，設備為半導體工業用的常規擴散爐。恒溫區控制在830 95(T C。擴散時間約為 15-30分鐘。磷或硼擴散的方塊電阻要控制在40-80 ohm/square。
(3) 邊緣等離子刻蝕
用四氟化碳和氧氣做為工作氣體，在反應室中的等離子體的反應下對迭在一起的硅片垛 進行腐蝕，以去除硅片周邊的PN結。
(4) 去除PSG或BSG層 用稀氫氟酸去除擴散時產生的PSG或BSG層、并用去離子水漂洗、烘干
(5) PECVD淀積氮化硅層
電池的正表面和背表面用PECVD (等離子體輔助化學氣項淀積)淀積氮化硅層。PECVD淀 積的氮化硅層含有大量的氫離子。這些氫離子可以鈍化電池的正表面和背表面，從而減小正 表面及背表面處的載流子的復合。通過調整淀積的條件，使正表面氮化硅層的折射率達到 2.0-2.2左右。總膜厚在700-800A，達到最佳減反射膜的目的。使背表面氮化硅層的折射率 達到1. 90-2. 0左右，達到最佳表面鈍化效果.
(6) 絲網印刷正面、背面金屬電極
絲網印刷工藝采用新型太陽能電池的設計。正面用銀漿印刷梳狀0. lmm寬的銀線條，正 電極采用點線結構，背面用鋁漿和銀漿印刷局部區域的接觸金屬。可實現電池的雙面照光和 減少薄片電池的彎曲。
(7)燒結金屬
本設計采用正背面金屬的一次性燒結。以簡化電池的加工工藝、并減少一個燒結爐。本 設計采燒結爐，以高帶速、快速升溫、快速降溫的方式工作。以700 900° C在帶式燒結爐 中一次燒結，同時完成正、背金屬的接觸。
權利要求
1、一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽能電池制作方法，其特征是在一薄型P或N硅片上，使用N雜質擴散工藝制備N型表面摻雜層，摻雜層厚度控制在0.2-4.0微米，最高摻雜濃度控制在1.0×1016cm-3-1.0×1020cm-3，用以形成發射區或表面場。
2、 根據權利要求1所述一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽能電池制作方法其特 征是利用絲網印刷工藝將含鋁漿料按預設圖形壓印在硅片局部區域背表面上，再在其后的燒 結工藝中將鋁作為摻雜物質擴散進硅片中，以此制備成預設的P型摻雜區域，用以形成發射 區或表面場。
3、 根據權利要求1所述一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽能電池制作方法其特 征是硅片的表面可以是制成絨面狀的或沒有制成絨面狀，并在正反兩表面都被覆蓋有氮化硅 或氧化硅等一層或復層介電物質用以形成減反射和鈍化膜。此類減反射和鈍化膜可以使用 PECVD方法淀積制備而成。
4、 根據權利要求1所述一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽能電池制作方法其特 征是電池的電極由金屬電極從硅片的正反面分別引出。金屬電極的制備工藝采用絲網印刷技 術，將相應的金屬漿料按預設圖形分別壓印在硅片正反表面上，再在其后的燒結工藝中形成 導電電極并和硅片表面預設區域形成電導接觸。
5、 根據權利要求1所述一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽能電池制作方法其特 征是本實用新型制作方法只在電池背面的局部區域使用了金屬化，可實現電池的雙面照光， 也減少了超薄型硅片彎曲，并利用氮化硅或氧化硅對電池的背表面作鈍化而實現高轉換效率。
全文摘要
一種大面積低彎曲超薄型硅片雙面照光太陽能電池制作方法在一薄型P或N硅片上，使用N雜質擴散工藝制備N型表面摻雜層，用以形成發射區或表面場。利用絲網印刷工藝將含鋁漿料按預設圖形壓印在硅片表面上，再在其后的燒結工藝中將鋁作為摻雜物質擴散進硅片中，以此制備成預設的P型摻雜區域，用以形成發射區或表面場。硅片的表面可以是制成絨面狀的或沒有制成絨面狀，并在正反兩表面都被覆蓋有氮化硅或氧化硅等一層或復層介電物質用以形成減反射和鈍化膜。金屬電極的制備工藝采用絲網印刷技術，將相應的金屬漿料按預設圖形分別壓印在硅片正反表面上，再在其后的燒結工藝中形成導電電極并和硅片表面預設區域形成電導接觸。本發明制作方法只在電池背面的局部區域使用了金屬化，可實現電池的雙面照光，也減少了超薄型硅片彎曲，并利用氮化硅或氧化硅對電池的背表面作鈍化而實現高轉換效率。
文檔編號H01L31/18GK101179100SQ20071001939
公開日2008年5月14日 申請日期2007年1月17日 優先權日2007年1月17日
發明者飛 云, 湯應輝, 王漢飛 申請人:江蘇林洋新能源有限公司