[发明专利]一种浅结太阳能电池的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池制备工艺，尤其涉及一种浅结太阳能电池的制备工艺。 

背景技术

随着人类对气候问题的关注，可再生能源迅速发展。其中光伏作为重要的可再生能源，近十年得到跨越式的发展，是目前发达国家积极开发的新能源，具有无尽的发展潜力。 

生产太阳能电池的核心步骤是制备P-N结，而目前工业规模化生产太阳电池仍然是用热扩散法来制结的。热扩散制P-N结法是采用加热方法使 V 族杂质掺入P型硅或Ⅲ族杂质掺入N型硅中；杂质元素在高温时由于热扩散运动进入基体，它在基体中的分布视杂质元素种类、初始浓度及扩散温度而异，这种分布方式对电池的电性能影响很大；目前硅太阳电池中最常用的 V 族杂质元素为磷，III 族杂质元素为硼。 

对扩散的要求是获得适合于太阳电池P-N结需要的结深和扩散层方块电阻；浅结死层小，电池短波响应好，而浅结引起方块电阻加大。实际上要兼顾双方；常规硅太阳电池结深约0.3～0.5 μm，方块电阻约20～100 Ω/口。 

管式扩散方法采用P℃l3作为掺杂源，由于采用气体作为载体，表面很容易产生方阻分布不均匀现象，尤其是方阻不断升高的情况下更是如此。 

与管式扩散方法相比，链式扩散工艺扩散后，方块电阻均匀性好；扩散源磷酸比三氯氧磷更加环保安全；自动化程度高，可以与现有制绒和边缘刻蚀工艺相连接，大大提高了产能，达到2000片/hr以上；生产中维护简单，与管式相比不需要做TCA或清洗石英管，不间断在线清洗，大大提高产能，降低了运营成本；然而链式扩散后的磷原子的表面浓度高，死层厚，限制了其效率的提升。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有很低的发射极饱和电流密度的一种浅结太阳能电池的制备工艺。 

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种浅结太阳能电池的制备工艺，包括以下步骤：a、将硅片清洗，去损伤层，制绒；b、在硅片表面喷涂磷酸；c、将硅片放入链式扩散炉中，进行扩散；d、将扩散后的硅片去除磷硅玻璃并刻蚀掉表面死层；e、在发射极表面沉积氮化硅钝化减反射层；f、丝网印刷背电极和正面电极或者电镀正面电极；g、烧结并测试分选。 

进一步地，所述步骤b中喷涂磷酸的浓度为0.5%-15%，厚度为2-10μm。 

再进一步地，所述步骤c中扩散温度为800-900℃，时间为30-60min，扩散后的方块电阻为20-70Ω/口。 

更进一步地，所述步骤d中刻蚀后方块电阻为50-100Ω/口，结深为0.10-0.25μm，磷原子的表面浓度为1.0×1020cm^-3至4.0×1020 cm^-3。 

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：这种浅结太阳能电池的制备工艺保证在浅结的基础上，方阻均匀分布，具有很低的发射极饱和电流密度，显著提高太阳能电池的短波响应，提高太阳能电池的开路电压和短路电流。 

具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。

实例一： 

将硅片清洗，去损伤层，制绒；在硅片表面喷涂磷酸，浓度为0.5%，厚度为20μm；将硅片放入链式扩散炉中，在900℃下进行扩散，时间为10min，扩散后方阻为50Ω/口； 将扩散后的硅片去除磷硅玻璃并刻蚀表面死层，刻蚀后表面方阻为100Ω/口，结深为0.2μm，表面浓度为1.8 ×1020cm^-3； 发射极表面沉积氮化硅钝化减反射层； 丝网印刷正面电极和背电极或者电镀正面电极；烧结并测试分选。

实例二： 

将硅片清洗，去损伤层，制绒；在硅片表面喷涂磷酸，浓度为2%，厚度为20μm；将硅片放入链式扩散炉中，在900℃下进行扩散，时间为15min，扩散后方阻为20Ω/口； 将扩散后的硅片去除磷硅玻璃并刻蚀表面死层，刻蚀后表面方阻为50Ω/口，结深为0.18μm，表面浓度为2.5 ×1020 cm^-3； 发射极表面沉积氮化硅钝化减反射层； 丝网印刷正面电极和背电极或者电镀正面电极；烧结并测试分选。

实例三：