CN111477719A - 一种全绒面n型双面电池的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全绒面N型双面电池的制作方法，该方法包括以下步骤：制绒、磷扩散、去PSG、磷扩散面镀SiNx膜、清洗1、硼扩散、清洗2、正面镀Al2O3、正面镀SiNx薄膜、印刷和烧结。本发明采用双面绒面的结构，有利于提高电池背面的光吸收率，进而提高电池的双面率；采用双面绒面电池结构，对改善电池的背面光吸收能力，凸显其双面率和组件端功率增益的优势，且硼扩散至磷扩散的工艺过程，操作简单，步骤少，可以最大程度使用常规设备来生产，同时减少了对硅基片的损伤和污染，有利于电池效率的提升，因此可以明显降低生产成本，有利于N型电池的大规模工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池的生产制作方法，尤其涉及一种全绒面N型双面电池的制作方法。
背景技术
与传统P型太阳能电池相比，N型电池的一个亮点在于其可以制作成双面电池，在效率提升和组件端功率增益有明显的优势。但目前N型电池背面大多为酸抛光，这减弱了背面光吸收能力，使电池的双面率较低。本发明的一种全绒面N型双面电池的制作方法，采用双面绒面的结构，有利于提高电池背面的光吸收率，进而提高电池的双面率。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种全绒面N型双面电池的制作方法，其采用双面绒面的结构，有利于提高电池背面的光吸收率，进而提高电池的双面率；采用双面绒面电池结构，对改善电池的背面光吸收能力，凸显其双面率和组件端功率增益的优势，且硼扩散至磷扩散的工艺过程，操作简单，步骤少，可以最大程度使用常规设备来生产，同时减少了对硅基片的损伤和污染，有利于电池效率的提升，因此可以明显降低生产成本，有利于N型电池的大规模工业生产。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种全绒面N型双面电池的制作方法，所述全绒面N型双面电池的制作方法包括以下步骤：
S1、制绒：取一N型单晶硅基片，用NaOH溶液对所取的N型单晶硅基片表面进行清洗，对N型单晶硅基片的表面进行异性腐蚀以获得金字塔绒面，硅片减重为0.45-0.65g；
S2、磷扩散：采用高表面浓度浅结磷扩散工艺对硅基片的一面进行磷扩散，形成N型层；
S3、去PSG：将步骤S2中得到的硼扩散N型单晶硅基片放入到3％-8％的HF溶液清洗；
S4、磷扩散面镀SiNx膜：采用等离子增强化学气相沉积法对所述步骤S3得到的N型单晶硅基片镀SiNx膜；
S5、清洗1：采用3％的HF溶液清洗用以去除磷扩散面镀膜时产生的绕镀；
S6、硼扩散：反应温度为950℃，BBr3源量为300sccm，方阻为80Ω/Sqr，在炉管中以氮气携带BBr3蒸汽的方式对硅基片的一面进行硼扩散；
S7、清洗2：采用HF清洗工艺去除硼扩散形成的BSG，并采用浓度为5％的HNO3对N型单晶硅基片进行氧化钝化；
S8、正面镀Al2O3：对经过氧化钝化后的N型单晶硅基片正面镀Al2O3，厚度为1-3nm；
S9、正面镀SiNx薄膜：在正面镀有Al2O3的N型单晶硅基片表面镀SiNx薄膜厚度为70-80nm；
S10、印刷和烧结：采用丝网印刷的方法在N型单晶硅基片的上表面和下表面印刷浆料，形成电池的正极和负极，然后在700-820℃的温度下，在烧结炉中进行烧结，即完成了N型双面电池的制作。
优选地，所述步骤S2中,工艺温度为750-850℃，方阻为60-80Ω/Sq。
优选地，所述步骤S4中，所述磷扩散面镀SiNx膜要求膜折射率为2.1-2.2，厚度为80-100nm。
优选地，所述步骤S6中，在进行硼扩散时，背面扩散的磷在高温下继续向内部推进，使得背面的表面浓度降低，结深增加，方阻升高至90Ω/Sq。
优选地，所述步骤S9中，所述镀有SiNx薄膜的N型单晶硅基片折射率为2.0-2.1。
优选地，所述步骤S10中，N型单晶硅基片正背均面采用LG浆料，峰值温度为760℃。
本发明具有以下有益效果：
1、采用双面绒面的结构，有利于提高电池背面的光吸收率，进而提高电池的双面率；
2、采用双面绒面电池结构，对改善电池的背面光吸收能力，凸显其双面率和组件端功率增益的优势；
3、相较于传统技术，本发明硼扩散至磷扩散的工艺过程，操作简单，步骤少，可以最大程度使用常规设备来生产，同时减少了对硅基片的损伤和污染，有利于电池效率的提升，因此可以明显降低生产成本，有利于N型电池的大规模工业生产。
附图说明
图1为本发明提出的一种全绒面N型双面电池的制作方法的流程图；
图2为本发明提出的一种全绒面N型双面电池的制作方法制备的双面电池的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
一种全绒面N型双面电池的制作方法，全绒面N型双面电池的制作方法包括以下步骤：
S1、制绒：取一N型单晶硅基片，用NaOH溶液对所取的N型单晶硅基片表面进行清洗，对N型单晶硅基片的表面进行异性腐蚀以获得金字塔绒面，硅片减重为0.45g；
S2、磷扩散：采用高表面浓度浅结磷扩散工艺对硅基片的一面进行磷扩散，形成N型层，使经过高温硼扩散工艺后的背面方阻升高，表面浓度降低，结深增加；
S3、去PSG：将步骤S2中得到的硼扩散N型单晶硅基片放入到3％的HF溶液清洗；
S4、磷扩散面镀SiNx膜：采用等离子增强化学气相沉积法对步骤S3得到的N型单晶硅基片镀SiNx膜，磷扩散面镀SiNx膜要求膜折射率为2.1，厚度为80nm；
S5、清洗1：采用3％的HF溶液清洗用以去除磷扩散面镀膜时产生的绕镀，同时减少边缘漏电；
S6、硼扩散：反应温度为950℃，BBr3源量为300sccm，方阻为80Ω/Sqr，在炉管中以氮气携带BBr3蒸汽的方式对硅基片的一面进行硼扩散，在进行硼扩散时，背面扩散的磷在高温下继续向内部推进，使得背面的表面浓度降低，结深增加，方阻升高至90Ω/Sq；
S7、清洗2：采用HF清洗工艺去除硼扩散形成的BSG，并采用浓度为5％的HNO3对N型单晶硅基片进行氧化钝化；
S8、正面镀Al2O3：对经过氧化钝化后的N型单晶硅基片正面镀Al2O3，厚度为1-3nm；
S9、正面镀SiNx薄膜：在正面镀有Al2O3的N型单晶硅基片表面镀SiNx薄膜厚度为70-80nm；
S10、印刷和烧结：采用丝网印刷的方法在N型单晶硅基片的上表面和下表面印刷浆料，形成电池的正极和负极，然后在700-820℃的温度下，在烧结炉中进行烧结，即完成了N型双面电池的制作。
实施例2
一种全绒面N型双面电池的制作方法，全绒面N型双面电池的制作方法包括以下步骤：
S1、制绒：取一N型单晶硅基片，用NaOH溶液对所取的N型单晶硅基片表面进行清洗，对N型单晶硅基片的表面进行异性腐蚀以获得金字塔绒面，硅片减重为0.55g；
S2、磷扩散：采用高表面浓度浅结磷扩散工艺对硅基片的一面进行磷扩散，形成N型层，使经过高温硼扩散工艺后的背面方阻升高，表面浓度降低，结深增加；
S3、去PSG：将步骤S2中得到的硼扩散N型单晶硅基片放入到5％的HF溶液清洗；
S4、磷扩散面镀SiNx膜：采用等离子增强化学气相沉积法对步骤S3得到的N型单晶硅基片镀SiNx膜，磷扩散面镀SiNx膜要求膜折射率为2.15，厚度为85nm；
S5、清洗1：采用3％的HF溶液清洗用以去除磷扩散面镀膜时产生的绕镀，同时减少边缘漏电；
S6、硼扩散：反应温度为950℃，BBr3源量为300sccm，方阻为80Ω/Sqr，在炉管中以氮气携带BBr3蒸汽的方式对硅基片的一面进行硼扩散，在进行硼扩散时，背面扩散的磷在高温下继续向内部推进，使得背面的表面浓度降低，结深增加，方阻升高至90Ω/Sq；
S7、清洗2：采用HF清洗工艺去除硼扩散形成的BSG，采用浓度为5％的HNO3对N型单晶硅基片进行氧化钝化；
S8、正面镀Al2O3：对经过氧化钝化后的N型单晶硅基片正面镀Al2O3厚度为2nm；
S9、正面镀SiNx薄膜：在正面镀有Al2O3的N型单晶硅基片表面镀SiNx薄膜厚度为75nm，镀有SiNx薄膜的N型单晶硅基片折射率为2.1；
S10、印刷和烧结：采用丝网印刷的方法在N型单晶硅基片的上表面和下表面印刷浆料，形成电池的正极和负极，然后在760℃的温度下，在烧结炉中进行烧结，即完成了N型双面电池的制作。
实施例3
一种全绒面N型双面电池的制作方法，全绒面N型双面电池的制作方法包括以下步骤：
S1、制绒：取一N型单晶硅基片，用NaOH溶液对所取的N型单晶硅基片表面进行清洗，对N型单晶硅基片的表面进行异性腐蚀以获得金字塔绒面，硅片减重为0.65g；
S2、磷扩散：采用高表面浓度浅结磷扩散工艺对硅基片的一面进行磷扩散，形成N型层，使经过高温硼扩散工艺后的背面方阻升高，表面浓度降低，结深增加；
S3、去PSG：将步骤S2中得到的硼扩散N型单晶硅基片放入到8％的HF溶液清洗；
S4、磷扩散面镀SiNx膜：采用等离子增强化学气相沉积法对步骤S3得到的N型单晶硅基片镀SiNx膜，磷扩散面镀SiNx膜要求膜折射率为2.2，厚度为100nm；
S5、清洗1：采用3％的HF溶液清洗用以去除磷扩散面镀膜时产生的绕镀，同时减少边缘漏电；
S6、硼扩散：以温度为950℃，BBr3源量为300sccm，方阻为80Ω/Sqr，在炉管中以氮气携带BBr3蒸汽的方式对硅基片的一面进行硼扩散，在进行硼扩散时，背面扩散的磷在高温下继续向内部推进，使得背面的表面浓度降低，结深增加，方阻升高至90Ω/Sq；
S7、清洗2：采用HF清洗工艺去除硼扩散形成的BSG，采用浓度为5％的HNO3对N型单晶硅基片进行氧化钝化；
S8、正面镀Al2O3：对经过氧化钝化后的N型单晶硅基片正面镀Al2O3厚度为3nm；
S9、正面镀SiNx薄膜：在正面镀有Al2O3的N型单晶硅基片表面镀SiNx薄膜厚度为80nm，镀有SiNx薄膜的N型单晶硅基片折射率为2.0；
S10、印刷和烧结：采用丝网印刷的方法在N型单晶硅基片的上表面和下表面印刷浆料，形成电池的正极和负极，然后在820℃的温度下，在烧结炉中进行烧结，即完成了N型双面电池的制作。
本发明中，采用双面绒面的结构，有利于提高电池背面的光吸收率，进而提高电池的双面率；采用双面绒面电池结构，对改善电池的背面光吸收能力，凸显其双面率和组件端功率增益的优势，且硼扩散至磷扩散的工艺过程，操作简单，步骤少，可以最大程度使用常规设备来生产，同时减少了对硅基片的损伤和污染，有利于电池效率的提升，因此可以明显降低生产成本，有利于N型电池的大规模工业生产。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种全绒面N型双面电池的制作方法，其特征在于，所述全绒面N型双面电池的制作方法包括以下步骤：
S1、制绒：取一N型单晶硅基片，用NaOH溶液对所取的N型单晶硅基片表面进行清洗，对N型单晶硅基片的表面进行异性腐蚀以获得金字塔绒面，硅片减重为0.45-0.65g；
S2、磷扩散：采用高表面浓度浅结磷扩散工艺对硅基片的一面进行磷扩散，形成N型层；
S3、去PSG：将步骤S2中得到的硼扩散N型单晶硅基片放入到3％-8％的HF溶液清洗；
S4、磷扩散面镀SiNx膜：采用等离子增强化学气相沉积法对所述步骤S3得到的N型单晶硅基片镀SiNx膜；
S5、清洗1：采用3％的HF溶液清洗用以去除磷扩散面镀膜时产生的绕镀；
S6、硼扩散：反应温度为950℃，BBr3源量为300sccm，方阻为80Ω/Sqr，在炉管中以氮气携带BBr3蒸汽的方式对硅基片的一面进行硼扩散；
S7、清洗2：采用HF清洗工艺去除硼扩散形成的BSG，并采用浓度为5％的HNO3对N型单晶硅基片进行氧化钝化；
S8、正面镀Al2O3：对经过氧化钝化后的N型单晶硅基片正面镀Al2O3，厚度为1-3nm；
S9、正面镀SiNx薄膜：在正面镀有Al2O3的N型单晶硅基片表面镀SiNx薄膜，厚度为70-80nm；
S10、印刷和烧结：采用丝网印刷的方法在N型单晶硅基片的上表面和下表面印刷浆料，形成电池的正极和负极，然后在700-820℃的温度下，在烧结炉中进行烧结，即完成了N型双面电池的制作。
2.根据权利要求1所述的一种全绒面N型双面电池的制作方法，其特征在于，所述步骤S2中,工艺温度为750-850℃，方阻为60-80Ω/Sq。
3.根据权利要求1所述的一种全绒面N型双面电池的制作方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述磷扩散面镀SiNx膜要求膜折射率为2.1-2.2，厚度为80-100nm。
4.根据权利要求1所述的一种全绒面N型双面电池的制作方法，其特征在于，所述步骤S6中，在进行硼扩散时，背面扩散的磷在高温下继续向内部推进，使得背面的表面浓度降低，结深增加，方阻升高至90Ω/Sq。
5.根据权利要求1所述的一种全绒面N型双面电池的制作方法，其特征在于，所述步骤S9中，所述镀有SiNx薄膜的N型单晶硅基片折射率为2.0-2.1。
6.根据权利要求1所述的一种全绒面N型双面电池的制作方法，其特征在于，所述步骤S10中，N型单晶硅基片正背均面采用LG浆料，峰值温度为760℃。
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2019
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