[发明专利]一种背面抛光的单晶硅太阳能电池片制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种太阳能电池片，尤其涉及到一种能提高硅片转换效率且 工艺简单的背面抛光的单晶硅太阳能电池片制备方法。

背景技术

太阳能发电作为二十一世纪经济发展中最具决定性影响的五个技术领域之 一的新能源和可再生能源中的一种，由于其具有环保、高效、节能以及取之不 尽、用之不竭等特点，已成为新能源中最受瞩目的能源。因此，着力加强对太 阳能电池等光伏产业的研究开发，不断提高光电转换效率就成为企业在激烈的 市场竞争中取胜、不断推动光伏产业技术进步和更大规模推广应用的关键，晶 体硅太阳能电池是目前光伏业的主流，为了提高企业在市场中竞争力，提高晶 体硅太阳电池转换效率迫在眉睫。

常规单晶硅太阳能电池由于吸光的需要，在表面采用化学方法织构绒面， 增加了表面积，由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高 了电池的短路电流和转换效率，如申请公告号为CN101728457A、名称为一种太 阳能电池片制备方法的中国发明专利，就提供了一种制备太阳能电池片的方法， 其步骤包括：1)高温烧结条件下，以导电体为衬底沉积熔融硅材料制备含有背 电场的硅片；2)将硅片制绒；3)将制绒后的硅片制氮化硅膜；4)将硅片印刷 正电极；5)将硅片烧结；虽然该发明的制备方法简单，绒面也可以吸收更多的 光线，但是绒面的存在同时也产生了负面影响，绒面深凹的位置与金属的接触 会造成接触不良，影响太阳能电池的转换效率，为此还需对硅片背面进行抛光， 使硅片背表面更加光滑甚至达到镜面效果，平整的硅片背面，一方面可以加强 对透射光的反射、减小透光率，另一方面又可以使铝浆与硅片背表面接触更加 充分、提高钝化效果，而且通过背表面抛光分别使电流密度Jsc和开路电压Uoc 得到了提升，从而可以提高太阳能电池的转换效率。

对电池背面进行抛光，主要有两种实现方式：第一种，湿法单面刻蚀抛光， 该方法容易泛液造成正面P-N结被腐蚀以及影响电池外观，第二种，正面PECVD 成膜后，用热碱对背面进行腐蚀抛光，但硅片容易受金属离子的污染，导致转 换效率的损失，而且，两种方法的工艺均比较复杂，成本较高。

因此，硅片要做到一面为制绒面，另一面为抛光面的两个截然不同的表面， 采用传统工艺是无法实现的。

发明内容

本发明主要解决现有太阳能电池片转换效率较低、制备方法复杂的技术问 题；提供了一种能提高转换效率且工艺简单的背面抛光的单晶硅太阳能电池片 制备方法。

为了解决上述存在的技术问题，本发明主要是采用下述技术方案：

本发明的一种背面抛光的单晶硅太阳能电池片制备方法，包括化学清洗及 表面织构、扩散、周边刻蚀、PSG清洗、沉积减反射膜、丝网印刷电极和烧结步 骤，其表面织构步骤包括以下四道工序：

A.双面抛光工序，选取单晶硅片，置于高浓度碱溶液中腐蚀去除损伤层， 再用纯水清洗掉硅片表面残留的碱溶液，形成硅片的抛光面；

B.背面掩膜工序，利用PECVD沉积氮化硅薄膜对抛光硅片的背面进行保护；

C.制绒工序，利用低浓度碱溶液对硅片的正面进行制绒，同时硅片背面受 氮化硅膜的保护而不受影响；

D.背面褪膜工序，利用HF的水溶液褪去硅片背面的氮化硅保护薄膜，

采用硅片背面抛光的新的制备方法，硅片先进行抛光，使硅片正反面均形 成光滑的呈镜面状的抛光面，然后对硅片背面进行掩膜处理，使硅片背面沉积 一层氮化硅膜，不受随后进行的制绒作业的影响，当硅片表面完成制绒后再将 背面的氮化硅膜褪去，露出原来的抛光面，经清洗后制成的硅片具有正面为绒 面、背面为抛光面的两个截然不同表面，既增强硅片正面的陷光作用、减小透 光率，又使硅片背表面与铝浆的接触更好、具有更好的钝化效果，硅片的电流 密度Jsc和开路电压Uoc均得到了一定提升，太阳能电池片的转换效率也得到 提高。

作为优选，所述工序A中的高浓度碱溶液溶质重量百分含量为10％～20％， 所述工序C中的低浓度碱溶液溶质重量百分含量为0.5％～3％，所述工序D中 的HF水溶液溶质重量百分含量为2％～10％，可根据工艺要求，配以不同的溶 液浓度和工艺温度、时间对硅片进行化学抛光、制绒和褪膜。

作为优选，所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。

作为优选，所述氮化硅薄膜的膜厚为50～200nm。