[发明专利]一种高效P型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造领域，具体是晶体硅太阳能电池正面低表面浓度的刻槽埋栅技术以及背钝化技术。

背景技术

现代化太阳能电池工业化生产朝着高效低成本化方向发展，正面选择性发射结加刻槽埋栅技术与背钝化技术相结合作为高效低成本发展方向的代表，其优势在于：

（1）     刻槽埋栅这一技术具有金属栅线遮光面积小，较高电流收集面积；

（2）  选择性发射结技术有效地降低了金属栅线与硅基体材料的接触电阻，并           提高了电池的受光区域（非金属化区域）对短波段光的吸收；

（3）  优越的背面钝化技术：由于背面介质膜的良好的钝化作用降低背场的复合速度，同时，背面介质膜的内背反射作用，增加电池背面对长波光的吸收。

（4）  电极具有较高导电性的基础上，与材料具有较好的结合力，满足实际应用中的可靠性测试要求

本发明是基于对刻槽埋栅技术、选择性发射结技术以及背钝化技术而提出了结合三种技术的高效晶体硅太阳能电池制作方法。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是针对低成本可量产刻槽埋栅加选择性发射结与背钝化技术结合的晶硅太阳能电池制备方法的缺乏，提出一种高效P型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法，解决了技术空白。

技术方案：本发明所述的一种高效P型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法，具体步骤包括：

(a)：P型硅衬底单晶硅激光单面开槽

选择电阻率为0.3 ??cm~10 ??cm的P型硅片，激光的脉冲能量在0.05uJ~0.8uJ，频率在50KHz~5000KHz的条件下，采用ns激光器在在衬底一侧开槽，槽宽为5um~50um，深为5um~100um，线间距为0.5mm~1.5mm；

(b)：制绒并对其清洗

用浓度为0.5%~2%的氢氧化钠溶液在75℃~80℃时对P型单晶硅表面进行化学腐蚀，制备出三角形的陷光结构绒面，然后将浓度为10%~12%的盐酸和浓度为8%~10%氢氟酸混合后对绒面进行清洗，除去表面杂质；

(c)：正面扩散形成PN结

在温度为600-900℃的扩散炉中，采用POCl₃进行磷扩散，使P型晶体硅的扩散面方阻为20-90ohm/sq；或者先在刻槽面注入磷源，在离子束能量为15keV、离子注入量为105cm^-2后，再在温度为800-1000℃的退火炉中退火，退火后的P型晶体硅方阻为20-90 ohm/sq；

(d)：选择性发射极形成以及去背结和磷硅玻璃

用喷头在开槽部位喷上宽度为5μm~70μm掩膜，再在单面刻蚀的设备中，将浓度为8%~10%的氢氟酸和浓度为35%~40%的硝酸混合后，在常温下刻蚀硅片的背面和侧面，然后通过浓度为7%~12%的氢氟酸和浓度为35%~40%的硝酸混合溶液在温度为2℃~10℃时对硅片的刻槽面进行腐蚀，使得无掩膜区的方阻为70~150 ohm/sq，然后去除掩膜和表面的磷硅玻璃，最后再烘干；

(e)双面镀膜

正面镀上厚度为50nm~100nm的氮化硅膜，背面镀上厚度为50nm~100nm的复合膜；

 (f)背面局部区域开膜

采用激光方法对背面开膜，去除复合膜层，开膜的图形是孔径为50um~400um的圆，或者是宽度为20~200um的线，开膜率为50%~90%，开膜完成后对其清洗并烘干；或在背面印刷默克BES浆料去除该区域的复合膜层的方法开膜，开膜的图形是孔径为50um~400um的圆，或者是宽度为20~200um的线，开膜率为50%~90%，完成后对其清洗并烘干；

 (g)电极制作