[发明专利]一种超薄多晶硅太阳能电池片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体地涉及一种超薄多晶硅太阳能电池片的制备方法劳 强度的方法。

背景技术

太阳能电池的通用制备工艺为：前清洗—制绒—扩散—等离子刻蚀—后清洗—等离子 气相沉积—丝网印刷—烧结—检测。其中，采用的硅片为200微米左右。

然而，硅片厚度200微米中，P-N结的结深一般在0.3-0.5微米以内，实际吸收光谱 的硅片厚度在50-60微米，已吸收90％以上，所以，200微米的厚度完全没有必要。但目 前市场上的多晶硅电池的硅片的厚度在200微米(±20微米)，之所以市场上无以上超薄 硅片用来做电池，并不是因为切割技术不能达到，例如，201120425060.X公开了一种太 阳能电池的超薄硅片，包括硅片体，其特征是所述硅片体的厚度为120微米至160微米， 表面成四棱锥绒面。CN200820030960.2公开了一种超薄太阳能级硅片,是一种太阳能电池 基片材料。其本体为上、下两平行平面组成的方形薄片,方形薄片四角为四个相同的45° 倒角,上、下两平面的距离为165ΜM-195ΜM范围,超薄太阳能级硅片上、下两平面表面光 洁、平整、无瑕疵,本体的翘曲度小于75ΜM。超薄太阳能级硅片由硅晶圆棒切割而成。 而主要是因为:硅片到电池片的3h加工过程中，经过多道包含高温和液体冷却的工序， 太阳能电池的制备工艺为：前清洗—制绒—扩散—等离子刻蚀—后清洗—等离子气相沉积 —丝网印刷—烧结—检测。在这些加工过程中，硅片本身易碎，超薄硅片更易碎。为保证 碎片率，必须使用一定厚度的硅片。

本申请就是针对此问题产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超薄多晶硅太阳能电池片的制备方法，以解决现有技术中 存在的上述问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种超薄多晶硅太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：

采用130±20微米的硅片，前清洗—制绒—扩散—扩散后退火—等离子刻蚀—第一次 超声波振荡—后清洗—等离子气相沉积—第二次超声波振荡—丝网印刷—烧结—烧结后 退火—检测，其中，

1)在制绒工艺中的处理：将两片硅片叠在一起制绒，同时在制绒的溶液中添加质量 体积比2-8％醋酸钠；

2)扩散后退火时长15-20min，温度为320-450摄氏度，退火时充氩气保护；

3)一次超声波频率为20KHZ-150KHZ，振荡30-50min；

4)烧结后退火时长10-15min，温度为120-250摄氏度，退火时负压充氩气保护；

5)第二次超声波20KHZ-100KHZ，振荡10-20min。

在本发明的较佳实施例中，第一次超声波50KHZ-80KHZ，振荡35-40min。

在本发明的较佳实施例中，第二次超声波20KHZ-45KHZ，振荡12-15min。

在本发明中，前清洗/制绒/扩散/等离子刻蚀/后清洗/等离子气相沉积/丝网印刷/烧 结/检测这些步骤为：

去损伤层：去除硅片表面在硅片切割过程中造成的损伤层。首先，用有机溶剂(如甲 苯等)初步去油，再用清洗剂去除残留的有机和无机杂质，在每种清洗液清洗后都用去离 子水漂洗干净。然后，进行表面腐蚀，在腐蚀液中每面蚀去约10μm，其作用是去除表面 的切片机械损伤，暴露出晶格完整的硅表面。

硅片制绒：在晶体硅片表面形成绒面结构，并确保表面织构细密均匀及清洁。在腐蚀 绒面后，进行一般的化学清洗。经过制绒后的硅片都不宜在水中久存，以防沾污，应尽快 扩散制结。

扩散：在硅片表明形成均匀的p-n结。杂质元素在高温时(800-830摄氏度)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。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。

等离子刻蚀：扩散完成的电池正背面和边缘均形成了p-n结，边缘的p-n结必须除去， 通过采用等离子刻蚀方法来除去边缘的p-n结。

去磷硅玻璃：去除硅片表面在扩散中形成的磷硅玻璃。一般采用HF。

沉积减反射膜：用PECVD的方法，获得有效的钝化和致密均匀的氮化硅减反射膜。