[发明专利]选择性发射极太阳能电池的制造工艺及结构

说明书

技术领域

本发明涉及发射极太阳能电池，尤其是一种选择性发射极太阳能电池的制造工艺及结构。

背景技术

目前选择性发射极电池(SE电池)的传统工艺主要还是采取掩膜两次扩散法。很少厂家和研究机构在做反腐蚀法方面的研究，主要是因为：一、反腐蚀法对与腐蚀速率和稳定性要求非常高；二、对于太阳能电池PN结而言，从表面腐蚀的方法调整表面浓度和结深的方法过与硬板和单一；三、传统的发射极电池一般都只考虑到电极下方的欧姆接触而忽略了栅线间电流传导的横向电阻变大问题。查看各种专利文献，与这方面的研究也仅仅是停留在对方法的简述，没有谈到效率方面的提升以及可以量产等关键信息，所以传统的掩膜两部扩散法的SE电池效率难以实现本质的突破。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种生产生本极低，易实现大规模量产的选择性发射极太阳能电池的制造工艺及结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种选择性发射极太阳能电池的制造工艺，其工艺步骤为：

一、对晶体硅太阳能电池进行扩散：将硅片清洗制绒，通过气流比和温度数对硅片进行POCL₃液体的扩散，再将硅片放入使用HF溶液中进行浸泡，去除硅片表面的氧化膜；

二、对晶体硅太阳能电池的发射极掩膜进行制造：准备好与发射极网板相匹配的掩膜板并固定到平板PECVD石墨框上，进行PECVD镀膜.对需要镀膜的地方镀上膜厚和折射率都合理的氮化硅膜(SINx)；

三、对完成上述2个工序的晶体硅太阳能电池进行选择性腐蚀：先将晶体硅太阳能电池放入HF、HNO₃、H₂SO₄的混合溶液中，去除硅片四周的N型层，使得太阳能电池P型层和N型层相对绝缘，再用常温下的低浓度碱或者氨水和双氧水的混合液对硅片的表面进行清洗，选择性地微腐蚀掉表面的发射极，然后通过5％的HF漂洗硅片，去除硅片表面氧化硅掩膜的残留；

四、对完成上述3个工序的晶体硅太阳能电池的后处理过程：在硅片表面进行PECVD镀膜，然后进行印刷、烧结并进行测试，形成发射极电池。

选择性发射极太阳能电池，具有细栅线，所述的发射极电池还具有与细栅线垂直设置的重掺杂横条，细栅线与重掺杂横条将电池分为重掺杂区域和轻掺杂区域。

本发明的有益效果是，本发明的工艺所制备的选择性发射极太阳能电池，可以非常简单地实现发射极有选择性的轻重掺的结果，并且成本很低，工艺简单，适合大规模的生产；在传统的选择性发射极电池的结构基础上，本发明提出了一种新的电池结构，在栅线间高阻区域也间隔得导入了重掺区域，可以有效地降低电流横向传导电阻，并且这些重掺区域受到了良好的钝化，可以起到良好地收集传导电流的效果，充当了发射极的“隐形导线”，并且可以节省正面银栅线印刷的数量，节省了成本。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明选择性发射极太阳能电池的结构示意图。

图中：1.细栅线，2.重掺杂横条，3.重掺杂区域，4.轻掺杂区域。

具体实施方式

一种选择性发射极太阳能电池的制造工艺，其工艺步骤为：

一、对晶体硅太阳能电池进行扩散：将硅片清洗制绒，通过气流比和温度数对硅片进行POCL₃液体的扩散，再将硅片放入使用HF溶液中进行浸泡，去除硅片表面的氧化膜，进行干燥处理；

二、对晶体硅太阳能电池的发射极掩膜进行制造：准备好与发射极网板相匹配的掩膜板并固定到平板PECVD石墨框上，掩膜板的材料为金属不锈钢或者石英，进行PECVD镀膜.对需要镀膜的地方镀上膜厚和折射率都合理的氮化硅膜(SINx)，因为掩膜板的阻挡，表面进行的镀膜也是一种选择性镀膜；

三、对完成上述2个工序的晶体硅太阳能电池进行选择性腐蚀：先将晶体硅太阳能电池放入HF、HNO₃、H₂SO₄的混合溶液中，去除硅片四周的N型层，使得太阳能电池P型层和N型层相对绝缘，再用常温下的低浓度碱或者氨水和双氧水的混合液对硅片的表面进行清洗，由于氮化硅的阻挡，不需要腐蚀的发射极部分被保留下来，而其他部分的发射极被微弱地腐蚀掉一层.最后通过HF酸漂洗硅片，去除硅片表面氧化硅掩膜的残留，以使得发射极表面状况一致；