[发明专利]一种溶液法制备晶体硅太阳能电池的工艺

摘要

本发明公开了一种溶液法制备晶体硅太阳能电池的工艺，在磷酸溶液中添加乙醇、聚乙二醇、乙烯基三甲氧基硅烷等作为磷扩散溶液源，并采用超声雾化喷涂法把扩散液均匀涂覆在硅片表面，然后磷在高温下扩散从而获得表面均匀的掺杂浓度。本发明采用溶液喷涂法制备二氧化钛抗反射膜替代PECVD法制备的氮化硅抗反射膜，在四氯化钛溶液中添加阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、异丙醇等组成的微乳液为二氧化钛薄膜的前驱体溶液，以提高薄膜对硅表面的钝化功能。

主权项

1.一种溶液法制备晶体硅太阳能电池的工艺，其特征在于：包括以下步骤：1)取双面未抛光的p型单晶硅硅片，首先用20％的氢氧化钠溶液在80℃下水浴加热20min去除硅片表面的损伤层，经过去离子水冲洗以后，采用1％的氢氟酸溶液去除硅片表面的氧化层，形成亲水表面；然后对硅片进行制绒，制绒液由浓度为1.0wt％氢氧化钠、1.0wt％硅酸钠、8wt％异丙醇的水溶液组成，制绒温度和时间为80℃和40min；再用配比为1:3:5的氢氟酸、硝酸、醋酸混合液在室温下进行抛光，平滑硅片制绒形成的金字塔谷底沟壑，时间为30s，然后用去离子水冲洗；2)用浓度配比为1:1:6的盐酸、双氧水、去离子水混合液对已制绒硅片进行清洗，温度为80℃，时间为15min；再用浓度配比为1:1:7的氨水、双氧水、去离子水混合液进行处理，温度为80℃，时间为15min；3)取浓度为2～5％的磷酸溶液350ml，分别加入30ml乙醇、8ml聚乙二醇、5ml乙烯基三甲氧基硅烷，混合均匀获得磷扩散溶液；4)采用超声换能器将上步配制好的磷扩散溶液进行雾化，然后通过氮气携带至硅片的表面；硅片衬底的加热温度为50～60℃，雾化量为10～15L/min，氮气气压为1.3atm；5)喷涂完成以后，硅片首先在150℃的烘箱中烘干15min，然后放入氮气保护气氛下的高温炉中进行退火处理，退火温度为：850～900℃，退火时间为15～25min；6)将上步所得的硅片浸泡于浓度为5～10％氢氟酸溶液中去除表面的磷硅玻璃，再利用浓度配比为1:1:6的盐酸、双氧水、去离子水混合液对硅片进行清洗，温度为80℃，时间为15min，去除硅片表面残留的杂质；7)将1.64ml的四氯化钛溶液缓慢滴入100ml质量浓度为3.6％的盐酸溶液中，在冷水浴下强力搅拌，制得溶液A；取10g阴离子聚丙烯酰胺和15ml异丙醇，加入溶液A中，混合均匀，制得溶液B；在溶液B中，加入1.2ml的浓度为25％的浓氨水，搅拌25min，制得二氧化钛前驱体微乳液；8)采用超声换能器将上步配制好的二氧化钛前驱体微乳液进行雾化，然后通过氮气携带至磷硅玻璃去除后的硅片表面；硅片衬底的加热温度为150～200℃，氮气气压为1.3atm，雾化量为30～50L/min；9)在硅片的磷扩散面采用丝网印刷涂上银浆料，在未扩散面涂上铝浆料，然后放入150℃的烘箱中烘烤10min，最后放入温度为850～900℃的高温炉中退火20min。