CN103094417B - 低高低掺杂浓度的发射极结构的太阳能电池制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及低高低掺杂浓度的发射极结构的太阳能电池制作方法。它具体有如下步骤：1）将制绒后的硅片表面制作发射极；2）将步骤1所得硅片进行周边刻蚀、磷硅玻璃去除；3）将步骤2所得硅片进行高温退火；4）将步骤3所得硅片再依次采用沉积氮化硅膜、丝印正反面电极和背铝、烧结。本发明可以有效的提高扩散方阻的均匀性，高温退火减少了硅片中的微缺陷和杂质离子，提高了少数载流子寿命，可使短路电流密度提高0.1-1mA/cm2，开路电压提高3-10mV，转化效率提高0.1-0.5%。

Description

低高低掺杂浓度的发射极结构的太阳能电池制作方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池制作技术领域，具体涉及低高低掺杂浓度的发射极结构的太阳能电池制作方法。
背景技术
在各种太阳电池中，晶体硅电池一直占据着最重要的地位。近年来，在晶体硅太阳电池提高效率和降低成本方面取得了巨大成就和进展，进一步提高了它在未来光伏产业中的优势地位。
发射极作为太阳能电池的核心组成部分，其表面掺杂浓度将直接影响太阳电池的转化效率。太阳电池对发射极有两个要求：1.掺杂浓度不能过高，2.表面浓度不能过低。
目前，常规的扩散方式制作的发射极无法同时兼顾以上两种要求。通常，如果掺杂浓度不能过高，俄歇复合会大大增加，在发射区形成的少数载流子很容易复合，造成短波响应下降；如果降低表面浓度，结深也会变浅，，薄层电阻较高，发射极的电阻必然加大，从而增加了在发射区中向栅线电极运动电流的电阻，在后续的电极烧结过程中增加了PN结烧穿的几率，降低了电池良率。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题提供的低高低掺杂浓度的发射极结构的太阳能电池制作方法，采用该方法可以有效的提高电池的光电转化效率。
本发明的低高低掺杂浓度的发射极结构的太阳能电池制作方法采用的技术方案，步骤包括：
1）将制绒后的硅片表面制作结深为0.1-0.3微米的发射极，方阻为50-90ohm/sq；
2）将步骤1所得硅片进行周边刻蚀、磷硅玻璃去除；
3）将步骤2所得硅片进行高温退火；
4）将步骤3所得硅片再依次采用沉积氮化硅膜、丝印正反面电极和背铝、烧结。
步骤1中发射极制作过程为将硅片置入扩散炉中，同时通入大氮、小氮、氧气，保持温度750-850℃，时间为10-30min；将扩散炉温度升至800-900℃，温度稳定后，扩散结推进5-30min。
步骤3中氧化过程为将硅片置入氧化炉中，通入大氮，保持温度800-900℃，时间为5-10min。
步骤4中氮化硅膜的厚度为60-90nm，折射率为2.05-2.15。
所述的硅片为单晶硅、多晶硅或者准单晶硅。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种可以形成低高低掺杂浓度的发射极结构的太阳能电池制作方法，既保证了掺杂浓度的同时，实现了较低的表面掺杂浓度，有效的提高扩散方阻的均匀性，高温退火减少了硅片中的微缺陷和杂质离子，提高少数载流子寿命；低的表面掺杂浓度，有效了降低了减少表面缺陷，提高了电池的开路电压以及短路电流，可使短路电流密度提高0.1-1mA/cm2，开路电压提高3-10mV，转化效率提高0.1-0.5%。本发明不仅适合各种晶体硅电池，能够有效提高太阳能电池的转换效率，适用于工业应用。
附图说明：
图1所示为本发明的扩散掺杂示意图。
图中，1. 硅片，2.P原子。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面结合实例来说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
实施例1：
选择单晶硅片；硅片1经过常规的清洗工艺和制绒，将硅片1放入扩散炉中，升温至805℃，并通入大氮(8L/min)、小氮(1.5L/min)、氧气(0.8L/min)进行扩散12min，升温至860℃之后扩散结推进5min；扩散后的硅片进行周边刻蚀、磷硅玻璃去除；所得硅片1再放入氧化炉中，通入大氮(7L/min)，保持温度860℃，时间为5min；采用PECVD工艺在硅片1表面制作氮化硅膜的厚度为85nm，折射率为2.08；再依次采用丝网印刷、烧结，得到成品太阳能电池片。将本发明实施例1所得电池片与现有技术的电池片进行比较，结果如下：
。
实施例2：
选择准单晶硅片；硅片1经过常规的清洗工艺和制绒，将硅片1放入扩散炉中，升温至785℃，并通入大氮(6.5L/min)、小氮(1L/min)、氧气(0.25L/min)进行扩散15min，升温至830℃之后扩散结推进15min；扩散后的硅片1放入盛有5%氢氟酸中，反应时间50s；所得硅片1再放入氧化炉中，通入大氮(7L/min)，保持温度820℃，时间为10min；采用PECVD工艺在硅片1表面制作氮化硅膜的厚度为75nm，折射率为2.13；再依次采用丝网印刷、烧结，得到成品太阳能电池片。将本发明实施例2所得电池片与现有技术的电池片进行比较，结果如下：
。

Claims (1)

1.低高低掺杂浓度的发射极结构的太阳能电池制作方法，其特征在于，选择单晶硅片；硅片经过常规的清洗工艺和制绒，将硅片放入扩散炉中，升温至805℃，并通入大氮8L/min、小氮1.5L/min、氧气0.8L/min进行扩散12min，升温至860℃之后扩散结推进5min；扩散后的硅片进行周边刻蚀、磷硅玻璃去除；所得硅片再放入氧化炉中，通入大氮7L/min，保持温度860℃，时间为5min；采用PECVD工艺在硅片表面制作氮化硅膜的厚度为85nm，折射率为2.08；再依次采用丝网印刷、烧结，得到成品太阳能电池片。
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