[发明专利]一种常规单晶二次印刷太阳能电池片的制备方法

说明书

本发明公开了常规单晶二次印刷太阳能电池片的制备方法，包括以下步骤：A.制绒；B.扩散；C.刻蚀；D.退火；E.镀减反射膜；F.印刷；所述步骤D中退火采用无氧退火；所述步骤F中印刷采用无网结二次印刷。

技术领域

本发明涉及一种常规单晶硅制备太阳能电池片的方法。

背景技术

太阳能电池，也称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。

现有的晶体硅太阳能电池片的制备工艺得到电池片性能较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种常规单晶二次印刷太阳能电池片的制备方法，采用新的扩散工艺，二次印刷工艺以及无氧退火工艺，大大提高了太阳能电池片的性能。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种常规单晶二次印刷太阳能电池片的制备方法，包括以下步骤：

A.制绒；

B.扩散；太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换，而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内，在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器，通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子。经过一定时间，磷原子从四周进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了N型半导体和P型半导体的交界面，也就是PN结。这种方法制出的PN结均匀性好，方块电阻的不均匀性小于百分之十，少子寿命可大于10ms。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是PN结的形成，才使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样就形成了电流，用导线将电流引出，就是直流电。

扩散是晶体硅太阳能电池片生产过程中的一道重要工序，传统扩散工艺对晶体硅太阳能电池片的表面均匀掺杂，为了减少接触电阻、提高电池带负载能力，太阳能电池片的表面掺杂浓度较高，但表面杂质浓度过高导致扩散区能带收缩、晶格畸变、缺陷增加、“死层”明显、电池短波响应差；为了得到良好短波响应的高效晶体硅太阳能电池片，晶体硅片的扩散朝高方阻方向发展。目前采用的晶体硅太阳能电池片的扩散方法为：将晶体硅片放置于卧式扩散炉腔内，通入混合气体，混合气体由氮气和三氯氧磷按比例混合而成，在常压状态下对晶体硅片进行扩散，扩散加工后得到的晶体硅片内的表面方块电阻均匀性差，在进行高表面方块电阻制作时，容易导致后续的生产过程出现低效率的晶体硅太阳能电池片。

本发明提供采用的扩散，经过低温、高温两次扩散，并进行升温、降温两次有氧推进，在降低硅片表面杂质浓度的同时提高了扩散的均匀性，提高了太阳能电池对光的吸收率，从而提高了太阳能电池的转换效率。

通过低温、高温两阶扩散，以及间隔在两阶扩散之间的推进，将P原子从表面推入PN结内，尽可能降低表面P浓度。而现有技术中的扩散和推进方式，相比本发明而言P原子的表面浓度要高。高浓度P原子会在表面形成死层，捕获电子，电池片的光电转换效率降低。而相对于现有技术，本发明保证杂质磷原子由硅片表面向硅片内部扩散的同时，避免了因硅片表面二氧化硅层过厚，而影响杂质的扩散以及磷硅玻璃去除的问题，并且采用本发明提供的扩散方法，增加了扩散杂质的浓度梯度分布和载流子寿命，在降低硅片表面杂质浓度的同时提高了扩散的均匀性，从而提高了太阳能电池在短波段内的光谱响应度，提高了太阳能电池对光的吸收率，进而提高了太阳能电池的转换效率。另外，本发明还具有如下优点，1、更均匀的PN结；2、单管炉内硅片间隔可以小，产量更大；3、省源省气。

C.刻蚀；