CN103943726B - N型太阳能电池的制备方法及其高低结的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N型太阳能电池的制备方法及其高低结的制备方法。该N型太阳能电池的高低结的制备方法包括：建立P型硅片的方块电阻与N型硅片的表面磷扩散浓度之间的关系模型；根据所欲制备的N型硅片表面磷扩散浓度，对照关系模型，找到相应P型硅片的方块电阻的预设值；按以下步骤对N型硅片进行磷扩散处理：A1将N型硅片与P型硅片在相同条件下进行磷扩散处理；A2对经磷扩散处理后的P型硅片进行测试，获取P型硅片的方块电阻；A3对比经磷扩散处理后的P型硅片的方块电阻与预设值，若大于预设值，则重复步骤A1和A2至两者之间差值的绝对值小于预设差值为止。该方法既能降低测试的难度和成本，又能监控N型硅片生产中高低结的优劣。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池制造领域，具体而言，涉及一种N型太阳能电池的制备方法及其高低结的制备方法。
背景技术
太阳能电池包括N型太阳能电池和P型太阳能电池。我们常见的太阳能电池主要是P型的，是在纯净的硅晶体中掺杂了少量的硼元素，而在纯净的硅晶体中掺入Ⅴ族元素(如磷、砷、锑等)，使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型晶硅。N型晶硅中掺入的杂质提供了带负电(Negative)的电子载流子，称他们为施主杂质或n型杂质，自由电子为多子，空穴为少子，主要靠自由电子导电。
N型晶硅太阳能电池与P型晶硅太阳能电池相比，具有高效率、低成本的优势，是太阳能电池发展的一种趋势。N型晶硅太阳能电池在制作过程包括磷扩散和硼扩散两个扩散过程，磷扩散的目的是形成电池背场，即电池的负极。硼扩散的目的是形成电池正极，两个扩散过程都是N型太阳能电池制作的核心步骤，因此在制作过程中，经常需要采用一些快捷的方法监测这两个步骤。
在P型晶硅太阳能电池制作中，监测扩散通常采用抽测方块电阻的方法，这一方法既快捷又能很好的反应PN结的优劣。然而由于N型晶硅材料的特殊性，其磷扩散后并不会形成PN结，也就不能测出方块电阻。现在主要通过采用ECV(电化学电容-电压法)的方法测试磷扩散后的表面磷掺杂浓度来监测磷扩散后形成的n+/n高低结的优劣。虽然测试表面的磷掺杂浓度能够监测n+/n高低结的优劣，但是采用ECV测试时间较长(每片测试不低于1小时)不利于及时检测扩散效果，而且这种测试浓度的方法成本高，不利于规模化生产。因此，急需建立一种低成本、较快捷地监测N型晶硅太阳能电池磷扩散形成n+/n高低结优劣的方法。
发明内容
本发明旨在提供一种N型太阳能电池的制备方法及其高低结的制备方法，以解决现有的检测方法时间长不能及时反映n+/n高低结优劣的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种N型太阳能电池高低结的制备方法，该制备方法包括以下步骤：建立P型硅片的方块电阻与N型硅片的表面磷扩散浓度之间的关系模型；根据所欲制备的N型太阳能电池中硅片表面磷扩散浓度，对照关系模型，找到相对应的P型硅片的方块电阻的预设值；按照以下步骤对N型硅片进行磷扩散处理以在N型硅片中形成高低结：A1将N型硅片与P型硅片在相同条件下进行磷扩散处理；A2对经磷扩散处理后的P型硅片进行测试，获取P型硅片的方块电阻；A3对比经磷扩散处理后的P型硅片的方块电阻与预设值，如果经磷扩散处理后的P型硅片的方块电阻大于预设值，则重复步骤A1和A2至两者之间差值的绝对值小于预设差值为止。
进一步地，上述建立关系模型的方法如下：B1将P型硅片和N型硅片在相同的条件下，进行磷扩散处理，并测量经磷扩散处理后P型硅片的方块电阻及N型硅片的表面磷扩散浓度；B2重复步骤B1，通过改变磷扩散处理条件，测取不同磷扩散处理条件下P型硅片的方块电阻及N型硅片的表面磷扩散浓度；B3汇总步骤B2中不同磷扩散处理条件下P型硅片的方块电阻及N型硅片的表面磷扩散浓度，并建立P型硅片的方块电阻与N型硅片的表面磷扩散浓度之间的关系模型。
进一步地，上述步骤B1中，形成至少3组平行工艺组，每组平行工艺组中均包括P型硅片和N型硅片，在相同的条件下，分别对各组平行工艺组进行磷扩散处理，分别计算各组中P型硅片的平均方块电阻及各组P型硅片的组间平均方块电阻，分别计算各组中N型硅片的平均表面磷扩散浓度及各组N型硅片的组间平均表面磷扩散浓度；步骤B3中，根据各组P型硅片的组间平均方块电阻和各组N型硅片的组间平均表面磷扩散浓度建立关系模型。
进一步地，上述步骤B1中形成3～8组平行工艺组。
进一步地，上述步骤B1中，各平行工艺组中包括一组N型硅片，以及随机设置在一组N型硅片之间的至少3个P型硅片，在对各组平行工艺组进行磷扩散处理后，取出每组中各P型硅片，计算这些P型硅片的方块电阻及组内P型硅片的平均方块电阻，根据组内P型硅片的平均方块电阻和各组P型硅片的组间平均方块电阻；并取出每组中与P型硅片相邻的N型硅片，计算这些N型硅片的表面磷扩散浓度及组内N型硅片的平均表面磷扩散浓度，根据组内N型硅片的平均表面磷扩散浓度计算各组中N型硅片的组间平均表面磷扩散浓度。
进一步地，上述各平行工艺组中设置有3～5个P型硅片。
进一步地，上述在N型硅片中形成高低结的步骤中，步骤A1中，设置一组N型硅片，并在一组N型硅片之间随机设置至少3个P型硅片，在相同条件下进行磷扩散处理；步骤A2中，取出各P型硅片，并分别对各P型硅片进行测试，获取各P型硅片的方块电阻，计算P型硅片的平均方块电阻；步骤A3中，对比P型硅片的平均方块电阻与预设值。
进一步地，上述步骤A1中设置3～5个P型硅片。
进一步地，上述P型硅片的方块电阻采用四探针电阻率测试仪获取，上述N型硅片的表面磷扩散浓度采用电化学电容-电压法获取。
根据本发明的另一方面，提供了一种N型太阳能电池的制备方法，该制备方法包括制绒、磷扩散、硼扩散、化学清洗、双面镀膜、印刷正背面电极以及烧结的步骤，其中，磷扩散的步骤采用上述N型太阳能电池高低结的制备方法。
应用本发明的技术方案一种N型太阳能电池的制备方法及其高低结的制备方法。通过在N型硅片磷扩散步骤中引入P型硅片，并利用P型硅片的方块电阻值和N型硅片表面的磷扩散浓度之间建立的关系模型，便可通过监测相同条件下的P型硅片的方块电阻来间接反映N型硅片表面的磷扩散浓度的状态，从而即时反映N型硅片高低结的优劣。这种制备方法不仅降低了测试的难度和成本，而且大大缩短了测试的时间，能够在N型电池片的生产线上及时、快捷地监控n+/n高低结的优劣。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例所提供的P型硅片的方块电阻和N型硅片表面的磷扩散浓度之间的关系模型的构建流程图；以及
图2示出了根据本发明的实施例所提供的P型硅片的方块电阻值和N型硅片表面的磷扩散浓度之间的关系模型。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在本发明一种典型的实施方式中，提供了一种N型太阳能电池高低结的制备方法，该制备方法包括以下步骤：建立P型硅片的方块电阻与N型硅片表面磷扩散浓度之间的关系模型；根据所欲制备的N型太阳能电池中硅片表面磷扩散浓度，对照上述关系模型，找到相对应的P型硅片的方块电阻，获得预设值；按照以下步骤对N型硅片进行磷扩散处理以在N型硅片中形成高低结：A1、将N型硅片与P型硅片在相同条件下进行磷扩散处理；A2、对经磷扩散处理后的P型硅片进行测试，获取上述P型硅片的方块电阻；A3、对比上述经磷扩散处理后的P型硅片的方块电阻与上述预设值，如果上述经磷扩散处理后的P型硅片的方块电阻大于上述预设值，则重复步骤A1和A2至两者之间差值的绝对值小于预设差值为止。
本发明的上述制备方法，通过在N型硅片磷扩散步骤中引入P型硅片，并利用P型硅片的方块电阻值和N型硅片表面的磷扩散浓度之间建立的关系模型，便可通过监测相同条件下的P型硅片的方块电阻来间接反映N型硅片表面的磷扩散浓度的状态，从而即时反映N型硅片高低结的优劣。这种制备方法不仅降低了测试的难度和成本，而且大大缩短了测试的时间，能够在N型电池片的生产线上及时、快捷地制备PN结的优劣。
如上述描述的，利用本发明的上述制备方法中，能够快速地制备N型硅片表面磷扩散浓度。在本发明中，优选所欲制备的N型硅片表面磷扩散浓度值所对应的P型硅片的方块电阻在30欧姆～60欧姆之间。选择P型硅片的方块电阻在上述范围内，对N型硅片表面磷扩散浓度值指示的相对准确。
本发明的上述N型硅片经磷扩散形成高低结的步骤中，重复步骤A1和A2至两者之间差值的绝对值小于预设差值为止。其中，上述预设差值可以根据工艺需要进行确定，优选为0.5欧姆。在实际生产过程中将P型硅片的磷扩散后的方块电阻与预设的方块电阻值之间的误差控制在上述范围内，能够使P型硅片反映的N型硅片的表面磷扩散浓度值与实际浓度值之间不存在显著差异，即符合统计学意义上的P型硅片反映的N型硅片的表面磷扩散浓度值与的N型硅片的表面磷扩散实际浓度值一致。上述预设差值更优选小于0.3欧姆，将P型硅片的磷扩散后的方块电阻与预设的方块电阻值之间的误差控制在上述范围内，使P型硅片反映的N型硅片的表面磷扩散浓度值能更加接近N型硅片的表面磷扩散实际浓度值。
在本发明的上述的制备方法中，建立上述关系模型的方法如下：B1、将P型硅片和N型硅片在相同的条件下，进行磷扩散处理，并测量经磷扩散处理后P型硅片的方块电阻及N型硅片表面磷扩散浓度；B2、重复步骤B1，通过改变磷扩散处理条件，测取不同磷扩散处理条件下P型硅片的方块电阻及N型硅片表面磷扩散浓度；B3、汇总步骤B2中不同磷扩散处理条件下P型硅片的方块电阻及N型硅片表面磷扩散浓度，并建立P型硅片的方块电阻与N型硅片表面磷扩散浓度之间的上述关系模型。
本发明的上述制备方法在建立上述关系模型时，优选采用将P型硅片和N型硅片在相同的条件下进行磷扩散处理，以尽量减小人为误差。重复步骤B1能够获得在不同P型硅片的方块电阻时N型硅片表面的磷扩散浓度值，从而通过得到的多组P型硅片的方块电阻和多组N型硅片表面的磷扩散浓度值，从而便于得出二者之间的关系模型。
在本发明的一种典型的实施例中，在上述步骤B1中，形成至少3组平行工艺组，每组上述平行工艺组中均包括P型硅片和N型硅片，在相同的条件下，分别对各组平行工艺组进行磷扩散处理，分别计算各组中P型硅片的平均方块电阻及各组P型硅片的组间平均方块电阻，分别计算各组中N型硅片的平均表面磷扩散浓度及各组N型硅片的组间平均表面磷扩散浓度；上述步骤B3中，根据上述各组P型硅片的组间平均方块电阻和上述各组N型硅片的组间平均表面磷扩散浓度建立上述关系模型。
在本发明的上述步骤B1中，形成至少3组平行工艺组，并通过每个平行工艺组中P型硅片的平均方块电阻来计算各组平行工艺组之间的平均方块电阻，进一步减少每一磷扩散循环工艺中测得的方块电阻的误差。同理，通过计算各组中N型硅片的平均表面磷扩散浓度及各组N型硅片的组间平均表面磷扩散浓度也能使测得的N型硅片的表面磷扩散浓度的误差降低。
在本发明的上述步骤B1中，更优选形成3～8组平行工艺组。平行工艺组越多，得到的数值之间的误差越小，相对花费的时间也越多。在本发明一种最优选的实施例中，上述步骤B1中，形成5组平行工艺组，同样减小误差，也节约时间。
在本发明的另一种优选的实施例中，上述步骤B1中，上述各平行工艺组中包括一组N型硅片，以及随机设置在一组上述N型硅片之间的至少3个P型硅片，在对各组平行工艺组进行磷扩散处理后，取出每组中各P型硅片，计算这些P型硅片的方块电阻及组内P型硅片的平均方块电阻，根据上述组内P型硅片的平均方块电阻和上述各组P型硅片的组间平均方块电阻；并取出每组中与上述P型硅片相邻的N型硅片，计算这些N型硅片的表面磷扩散浓度及组内N型硅片的平均表面磷扩散浓度，根据上述组内N型硅片的平均表面磷扩散浓度计算上述各组中N型硅片的组间平均表面磷扩散浓度。
在本发明的上述B1步骤中，根据磷扩散容器体积或生产目的的不同，在实际生产中选择合适数量的硅片作为一组进行高低结的制备。在本发明中，优选400～500片N型硅片为一组。将上述各平行工艺组中的一组N型硅片中不规则设置至少3个P型硅片，能减少单个P型硅片所引起的误差，使后续测得各组中和组间的P型硅片的平均方块电阻值都存在较小偏差，从而使最终得到的P型硅片的方块电阻具有统计学意义上的代表性。同理，上述设置方式也使得获得的N型硅片表面磷扩散浓度的数值具有统计学意义上的代表性。从而使P型硅片的方块电阻与N型硅片表面磷扩散浓度之间的关系模型更接近真实，按照上述关系模型在进行实际N型太阳能电池高低结制备中能更准确地指示高低结的优劣。
在本发明的上述步骤B1中，包括但不限于将各上述平行工艺组中设置3～5个上述P型硅片。设置3～5个上述P型硅片能够既快速、又能准确地反映P型硅片的方块电阻。
在本发明的上述的制备方法的上述在N型硅片中形成高低结的步骤A1中，按照太阳能电池生产工艺设置的一组N型硅片，以及在一组上述N型硅片之间不规则设置的至少3个P型硅片，在相同条件下进行磷扩散处理；上述步骤A2中，取出各上述P型硅片，并分别对各上述P型硅片进行测试，获取各上述P型硅片的方块电阻，计算P型硅片的平均方块电阻；上述步骤A3中，对比上述P型硅片的平均方块电阻与上述预设值。
在本发明的上述N型硅片形成高低结的步骤中，采用上述步骤能够更准确地指示N型硅片表面的磷扩散浓度，以方便调整，形成适合的N型硅片表面的磷扩散浓度，从而完成高低结的制备。
在本发明的上述步骤A1中设置3～5个上述P型硅片，与上述步骤B1中各平行工艺组总设置3～5个P型硅片的意义相同，也是使在该步骤中能够快速、准确地反映P型硅片的方块电阻，进而能更真实地反映N型硅片的表面磷扩散浓度值。
在本发明的上述制备方法中，任何能够测定上述P型硅片的方块电阻的仪器均适用于本发明。在本发明中，优选上述P型硅片的方块电阻采用四探针电阻率测试仪获取，四探针测试仪具有直观、测量数据快、精度高、稳定好的优势。
同理，在本发明的上述制备方法中，任何能够测定本发明的上述N型硅片的表面磷扩散浓度的方法或仪器均适用于本发明，比如，采用电化学电容-电压法或二次离子质谱法测定。在本发明中，优选上述N型硅片的表面磷扩散浓度的测定方法采用电化学电容-电压法。电化学电容-电压法具有良好的可控性和重复性。
在本发明的另一种典型的实施方式中，提供了一种N型太阳能电池的制备方法，包括制绒、磷扩散、硼扩散、化学清洗、双面镀膜、印刷正背面电极以及烧结的步骤，上述磷扩散的步骤采用上述的N型太阳能电池高低结的制备方法。通过利用上述的N型太阳能电池高低结的制备方法，本发明的N型太阳能电池的制备过程能够及时监控高低结的优劣，保证N型太阳能电池生产线的正常、快速运转，从而提高了N型太阳能电池的生产效率和质量。
下面将结合具体实施例来进一步说明本发明的有益效果。
关系模型的构建：
建立所述关系模型的方法如下：
形成5组平行工艺组，每组平行工艺组中按照太阳能电池生产工艺设置一组(400片)N型硅片，同时在这一组N型硅片之间不规则设置5个P型硅片，进行磷扩散处理，在对每组平行工艺组进行磷扩散处理后，取出每组中各P型硅片，测量这些P型硅片的方块电阻并计算组内P型硅片的平均方块电阻，根据各组组内P型硅片的平均方块电阻计算各组P型硅片的组间平均方块电阻；并取出每组中与P型硅片相邻的N型硅片，测量这些N型硅片的表面磷扩散浓度并计算组内N型硅片的平均表面磷扩散浓度，根据所述组内N型硅片的平均表面磷扩散浓度计算所述各组中N型硅片的组间平均表面磷扩散浓度。
重复上述步骤，通过改变磷扩散处理条件，测取不同磷扩散处理条件下P型硅片的方块电阻及N型硅片表面磷扩散浓度；
如图1所示，汇总上述步骤中不同磷扩散处理条件下P型硅片的组间方块电阻及N型硅片的组间表面磷扩散浓度，建立P型硅片的方块电阻与N型硅片表面磷扩散浓度之间的关系模型，关系模型如图2所示。
实施例1
根据所欲制备的N型太阳能电池中硅片表面磷扩散浓度5.0E+20，对照上述关系模型，找到相对应的P型硅片的方块电阻，获得预设值50欧姆；
按照以下步骤对N型硅片进行磷扩散处理以在N型硅片中形成高低结：
按照太阳能电池生产工艺设置的一组(400片)N型硅片，在N型硅片之间不规则设置3个P型硅片，在相同条件下进行磷扩散处理；
取出各P型硅片，并分别对各P型硅片进行测试，获取各P型硅片的方块电阻，计算P型硅片的平均方块电阻；
对比P型硅片的平均方块电阻与预设值，如果测得的P型硅片的平均方块电阻大于50欧姆，重复上述磷扩散步骤，直至经磷扩散处理后的P型硅片的方块电阻为49.5欧姆。
测试：采用电化学电容-电压法测量N型中硅片表面磷扩散浓度5.1E+20；由此可见，采用本发明上述方法N型中硅片表面磷扩散浓度与采用电化学电容-电压法测量N型中硅片表面磷扩散浓度基本相同。
实施例2
根据所欲制备的N型太阳能电池中硅片表面磷扩散浓度1.0E+21，对照上述关系模型，找到相对应的P型硅片的方块电阻，获得预设值35欧；
按照以下步骤对N型硅片进行磷扩散处理以在N型硅片中形成高低结：
按照太阳能电池生产工艺设置的一组(500片)N型硅片，在N型硅片之间不规则设置4个P型硅片，在相同条件下进行磷扩散处理；
取出各P型硅片，并分别对各P型硅片进行测试，获取各P型硅片的方块电阻，计算P型硅片的平均方块电阻；
对比P型硅片的平均方块电阻与预设值，如果测得的P型硅片的平均方块电阻大于35欧姆，重复上述磷扩散步骤，直至经磷扩散处理后的P型硅片的方块电阻为34.9欧姆。
测试：采用电化学电容-电压法测量N型中硅片表面磷扩散浓度1.0E+21；由此可见，采用本发明上述方法N型中硅片表面磷扩散浓度与采用电化学电容-电压法测量N型中硅片表面磷扩散浓度最接近。
实施例3
根据所欲制备的N型太阳能电池中硅片表面磷扩散浓度8.5E+20，对照上述关系模型，找到相对应的P型硅片的方块电阻，获得预设值40欧；
按照以下步骤对N型硅片进行磷扩散处理以在N型硅片中形成高低结：
按照太阳能电池生产工艺设置的一组(400片)N型硅片，在N型硅片之间不规则设置5个P型硅片，在相同条件下进行磷扩散处理；
取出各P型硅片，并分别对各P型硅片进行测试，获取各P型硅片的方块电阻，计算P型硅片的平均方块电阻；
对比P型硅片的平均方块电阻与预设值，如果测得的P型硅片的平均方块电阻大于40欧姆，重复上述磷扩散步骤，直至经磷扩散处理后的P型硅片的方块电阻为40.3欧姆。
测试：采用电化学电容-电压法测量N型中硅片表面磷扩散浓度8.55E+20；由此可见，采用本发明上述方法N型中硅片表面磷扩散浓度与采用电化学电容-电压法测量N型中硅片表面磷扩散浓度基本相同。
从以上的描述中可以看出，本发明上述的实施例应用本发明的技术方案，通过在N型硅片磷扩散步骤中引入P型硅片，并利用P型硅片的方块电阻值和N型硅片表面的磷扩散浓度之间建立的关系模型，便可通过监测相同条件下的P型硅片的方块电阻，来间接反映N型硅片表面的磷扩散浓度的状态，从而即时反映N型硅片高低结的优劣。这种制备方法不仅降低了测试的难度和成本，而且大大缩短了测试的时间，能够在N型电池片的生产线上及时、快捷地监控n+/n高低结的优劣。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种N型太阳能电池高低结的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
建立P型硅片的方块电阻与N型硅片的表面磷扩散浓度之间的关系模型；根据所欲制备的N型太阳能电池中硅片表面磷扩散浓度，对照所述关系模型，找到相对应的P型硅片的方块电阻的预设值；
按照以下步骤对N型硅片进行磷扩散处理以在所述N型硅片中形成高低结：
A1将N型硅片与P型硅片在相同条件下进行磷扩散处理；
A2对经磷扩散处理后的P型硅片进行测试，获取所述P型硅片的方块电阻；
A3对比所述经磷扩散处理后的P型硅片的方块电阻与所述预设值，如果所述经磷扩散处理后的P型硅片的方块电阻大于所述预设值，则重复步骤A1和A2至两者之间差值的绝对值小于预设差值为止；
建立所述关系模型的方法如下：
B1将P型硅片和N型硅片在相同的条件下，进行磷扩散处理，并测量经磷扩散处理后P型硅片的方块电阻及N型硅片的表面磷扩散浓度；
B2重复步骤B1，通过改变磷扩散处理条件，测取不同磷扩散处理条件下P型硅片的方块电阻及N型硅片的表面磷扩散浓度；
B3汇总步骤B2中不同磷扩散处理条件下P型硅片的方块电阻及N型硅片的表面磷扩散浓度，并建立P型硅片的方块电阻与N型硅片的表面磷扩散浓度之间的所述关系模型。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述步骤B1中，形成至少3组平行工艺组，每组所述平行工艺组中均包括P型硅片和N型硅片，在相同的条件下，分别对各组平行工艺组进行磷扩散处理，分别计算各组中P型硅片的平均方块电阻及各组P型硅片的组间平均方块电阻，分别计算各组中N型硅片的平均表面磷扩散浓度及各组N型硅片的组间平均表面磷扩散浓度；
所述步骤B3中，根据所述各组P型硅片的组间平均方块电阻和所述各组N型硅片的组间平均表面磷扩散浓度建立所述关系模型。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B1中形成3～8组平行工艺组。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B1中，各所述平行工艺组中包括按照常规工艺设置的一组N型硅片，以及不规则设置在一组所述N型硅片之间的至少3个P型硅片，在对各组平行工艺组进行磷扩散处理后，取出每组中各P型硅片，计算这些P型硅片的方块电阻及组内P型硅片的平均方块电阻，根据所述组内P型硅片的平均方块电阻和所述各组P型硅片的组间平均方块电阻；并取出每组中与所述P型硅片相邻的N型硅片，计算这些N型硅片的表面磷扩散浓度及组内N型硅片的平均表面磷扩散浓度，根据所述组内N型硅片的平均表面磷扩散浓度计算所述各组中N型硅片的组间平均表面磷扩散浓度。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，各所述平行工艺组中设置有3～5个所述P型硅片。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在N型硅片中形成高低结的步骤中，
所述步骤A1中，按照太阳能电池生产工艺设置的一组N型硅片，以及在一组所述N型硅片之间不规则的设置至少3个P型硅片，在相同条件下进行磷扩散处理；
所述步骤A2中，取出各所述P型硅片，并分别对各所述P型硅片进行测试，获取各所述P型硅片的方块电阻，计算P型硅片的平均方块电阻；
所述步骤A3中，对比所述P型硅片的平均方块电阻与所述预设值。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A1中设置3～5个所述P型硅片。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述P型硅片的方块电阻采用四探针电阻率测试仪获取，所述N型硅片的表面磷扩散浓度采用电化学电容-电压法获取。
9.一种N型太阳能电池的制备方法，包括制绒、磷扩散、硼扩散、化学清洗、双面镀膜、印刷正背面电极以及烧结的步骤，其特征在于，所述磷扩散的步骤采用权利要求1至8中任一项所述的N型太阳能电池高低结的制备方法。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009101107A1 (de) * | 2008-02-15 | 2009-08-20 | Ersol Solar Energy Ag | Verfahren zur herstellung monokristalliner n-silizium-solarzellen sowie solarzelle, hergestellt nach einem derartigen verfahren |
| CN101635317A (zh) * | 2009-05-26 | 2010-01-27 | 珈伟太阳能(武汉)有限公司 | 一种背面铝扩散n型太阳能电池及制作背电极方法 |
| CN101692466A (zh) * | 2009-09-17 | 2010-04-07 | 中电电气（南京）光伏有限公司 | 基于丝网印刷工艺的制作高效双面n型晶体硅太阳电池的方法 |
| CN201966219U (zh) * | 2010-12-21 | 2011-09-07 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种n型硅太阳能电池 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009101107A1 (de) * | 2008-02-15 | 2009-08-20 | Ersol Solar Energy Ag | Verfahren zur herstellung monokristalliner n-silizium-solarzellen sowie solarzelle, hergestellt nach einem derartigen verfahren |
| CN101635317A (zh) * | 2009-05-26 | 2010-01-27 | 珈伟太阳能(武汉)有限公司 | 一种背面铝扩散n型太阳能电池及制作背电极方法 |
| CN101692466A (zh) * | 2009-09-17 | 2010-04-07 | 中电电气（南京）光伏有限公司 | 基于丝网印刷工艺的制作高效双面n型晶体硅太阳电池的方法 |
| CN201966219U (zh) * | 2010-12-21 | 2011-09-07 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 一种n型硅太阳能电池 |
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