[发明专利]一种背抛光太阳能电池工艺

说明书

技术领域

本发明属于太阳电池技术领域，具体涉及一种背抛光太阳能电池工艺。 

背景技术

据国际能源机构预测，全世界煤炭只能用220年，而石油大规模开采和利用的峰值位于2012年，并将在30-60年后消耗尽。准确把准方向，调整能源供应结构已经是非常紧迫的任务。随着石油、煤炭能源的日益减少和由此带来的生态环境恶化，人们开始将目光转向新型绿色能源，而人类最直接的获得的最直接的方式就是太阳能，太阳能电池是利用太阳能最有效的方式之一。据这份预测，到2050年太阳能将在人类整个能源供应结构中占据20％的比例，而到2100年这个比例将达到70％。显然，人类赖以生存和发展的能源供应结构将在本世纪发生根本的改变，太阳能将成为最重要的能源。我国是一个能耗大国，因此，及早研究我国未来能源的供应， 

目前晶体硅太阳能电池占据市场主导地位。晶体硅生产线绝大多数是利用掺硼的P型硅作为太阳能电池设计，基本上工艺流程包括：制绒、扩散、刻蚀、磷硅玻璃清洗、氮化硅沉积、丝网印刷、烧结、测试等。传统电池制作也存在一些弊端，近来，为了降低太阳电池的成本，硅片的厚度不断降低，从最初的350μm到270、240、220、180μm，将来甚至会向更薄方向发展。 

由此传统电池制作出现了新的问题，一是背面复合，随着硅片厚度的减薄，少数载流子的扩散长度可能接近或大于硅片的厚度，部分少数载流子将扩散到电池背面而产生复合，这将对电池效率产生重要影响。二是内表面背反射性能，当硅片厚度降低到200μm以下时，长波长的光吸收减少，需要电池有良好的 背反射性能。如果在电池制作中加入背抛光工艺上面的问题就会得到解决，即可降低表面负荷速率，提高开路电压又可以良好的被表面反射，从而提升长波段的响应。 

发明内容

本发明目的在于提供一种背抛光太阳能电池的制备方法，该方法采用P型多晶硅片，在制绒前完成，不同于传统的背抛光-在刻蚀后进行背抛光，本方法即可达到背抛光效果又可改善扩散方阻均匀性的控制。本发明通过以下技术方案实现： 

一种背抛光太阳能电池工艺制备：包括以下步骤： 

(1)选取P型多晶硅片，进行背表面抛光制备； 

对于P型多晶硅片，采用氢氟酸(HF)，硝酸(HNO₃)混合液对硅片进行抛光，浓度为70％的HNO₃和浓度为50％的HF以体积比10～12∶1的混合液。 

(2)进行表面绒面制备； 

P型硅片，采用氢氟酸(HF)，硝酸(HNO₃)混合液对硅片进行制绒，浓度为70％的HNO₃和浓度为50％的HF以体积比4～3∶1的混合液。 

(3)磷扩散形成前表面场； 

将制绒后硅片采用三氯氧磷液态磷源进行管式扩散形成前表面场。 

(4)去除磷硅玻璃； 

将磷扩散后的硅片浸入体积百分含量为5％的氢氟酸(浓度为50％)溶液中清洗去除磷扩散后的磷硅玻璃层。 

(5)前表面沉积氮化硅膜 

氮化硅膜为双层氮化硅或二氧化硅和氮化硅的叠层膜。 

采用PECVD方法对前表面沉积双层氮化硅。 

(6)丝网印刷背电极、铝背场及正电极 

背电极、铝背场及正电极进行印刷及烘干，印刷增重要严格控制。 

(7)烧结 

前后表面金属进行进行一次烧结，形成背面局部P+层和前后表面电极的欧姆接触。 

在上述步骤中： 

步骤(1)中所述氢氟酸和硝酸的浓度分别为：70％的HNO₃和浓度为50％的HF，体积比10～12∶1的混合液。 

步骤(2)中所述制绒反应温度为0-1℃。 

步骤(3)中所述扩散后方块电阻为78～85Ω/□，结深0.3～0.5um 

步骤(4)中所述中磷硅玻璃层清洗时采用体积百分含量为5％的氢氟酸(浓度为50％)溶液。 

步骤(5)中所述氮化硅膜为双层氮化硅或二氧化硅和氮化硅的叠层膜。 

步骤(6)中所述背场的印刷增重1.4～1.5g。 

步骤(7)中所述最高烧结温度为750～900℃。 

在电池前表面采用PECVD沉积双层氮化硅叠层结构，虽然都是氮化硅，但性质完全不一样，第一层氮化硅起钝化效果，第二层主要起调节整个膜层光学性质的效果。也可以采用二氧化硅氮化硅叠层结构，二氧化硅可以采用热氧化，化学氧化，PECVD形成，氮化硅由PECVD沉积而成；也可以采用其他叠层结构。