一種晶體硅背面點接觸的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種晶體硅背面點接觸的制備方法，包括如下步驟：1）對單晶硅片表面去除損傷層并形成織構化絨面結構；2）將制絨好的硅片插入石英舟中擴散形成PN結，在硅片的正面形成方塊電阻；3）去除硅片四周和背面的PN結，同時采用HF去粗擴散形成磷硅玻璃；4）采用微波法的等離子體化學氣相沉積的方法在硅片正反兩面沉積一層氮化硅鈍化減反膜，并在背面留出點接觸的點；5）采用絲網印刷技術對電池背電極、背電場、正面電極依次印刷，背電極印刷銀漿，背電場印刷鋁漿，正面電極印刷銀漿，并通過燒結形成良好的歐姆接觸。本發明專利技術一次性在硅片正反面都鍍上氮化硅薄膜，同時在背面的氮化硅層留出需要點接觸的點，工藝簡單，降低了制造成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于太陽能電池生產制作
，尤其涉及。
技術介紹
晶體硅的背面點接觸主要是在背面鍍上氮化硅，由于氮化硅中氫達到良好的背面鈍化效果，但是由于氮化硅的阻擋，背電場的鋁不能很好與硅片接觸形成合金，所以要在背面的氮化硅薄膜層中開一些點的窗口，這樣可以使鋁背場與硅片接觸形成合金。因為背面氮化硅的鈍化和大鋁背場的效果，所以可以大幅提升電池的長波相應，提升電池開路電壓、短路電流，最終提升電池的轉換效率。對于晶體硅的背面點接觸很多種方法:兩次鍍膜激光背面開窗、印刷腐蝕漿料開窗等。傳統的背面點接觸有兩種:1、在PECVD中對硅片正反兩面沉積氮化硅，在背面的氮化硅層通過激光打孔的方式開出很多接觸需要的窗口。但是由于兩次PECVD沉積氮化硅工藝比較麻煩，成本比較高，另外激光開窗高能量的激光對硅片的損傷也比較大，需要進行退火工藝修復損傷。2、印刷腐蝕漿料開窗法:(I)清洗、堿洗硅片，將硅片表面的油污及金屬雜質去除并形成倒金字塔結構的絨面，(2)高溫擴散形成PN結，達到所需的方塊電阻(3)濕法刻蝕去除邊緣和背面的PN結，另外用HF酸去除擴散形成的磷硅玻璃(4)在硅片正面采用PECVD沉積氮化硅，(5)在硅片反面采用PECVD沉積氮化硅(6)采用絲網印刷的方式將腐蝕漿料在背面印出很多接觸點并采用高溫烘干，(7)采用超聲清洗將殘留腐蝕漿料清洗干凈，(8)采用絲網印刷技術對電池背電場、正面電極依次印刷。采用以上第一種方法是生產速度較快，但是工序很復雜，能耗很大，激光會對硅片產生一定的損傷，對電池轉換效率有一定的影響；采用第二種方法對硅片的影響比較小，但是工序比較多，工藝相對比較復雜，能耗比較大，生產速度比較慢。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題就是提供，簡化工藝，降低成本，降低能耗，提升轉換效率。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案:，其特征在于包括如下步驟:I)提供太陽能電池用的單晶硅片，對單晶硅片表面去除損傷層并形成織構化絨面結構；2)將制絨好的硅片插入石英舟中，在850-900°C中進行擴散形成PN結，在硅片的正面形成方塊電阻60-70ohm/ □； 3)采用濕法鏈式刻蝕去除硅片四周和背面的PN結，達到前后表面PN結的隔離，同時采用HF去粗擴散形成磷硅玻璃；4)采用微波法的等離子體化學氣相沉積的方法在硅片正反兩面沉積一層氮化硅鈍化減反膜，并在背面留出點接觸的點；5)采用絲網印刷技術對電池背電極、背電場、正面電極依次印刷，背電極印刷銀衆，背電場印刷鋁衆，正面電極印刷銀衆，并通過燒結形成良好的歐姆接觸。優選的，單晶硅片表面去除損傷層并形成織構化絨面結構包括如下步驟:對單晶硅片進行預清洗，采用單晶硅片清洗液進行超聲清洗將硅片表面的油污清洗干凈，然后將硅片放置于1.5%的氫氧化鈉和IPA5%的78-80°C的混合制絨液中進行表面織構化工藝，在單晶硅片表面形成1-3 μ m的金字塔狀絨面結構，增加硅片的表面積，增加電池的短路電流。優選的，擴散形成PN結包括步驟如下:將制絨好的硅片硅片雙片插入石英舟，在850-900 0C的POCL3和O2的氣氛中進行擴散，正面方塊電阻控制在60_70ohm/ □。優選的，采用等離子刻蝕將硅片四周的N層去除括步驟如下:將擴散好的硅片在等離子中通入CF4和O2進行刻蝕，將硅片四周邊緣的PN結去除，同時采用HF將擴散形成的磷硅玻璃去除。優選的，采用微波法的等離子體化學氣相沉積的方法在硅片正反兩面沉積一層氮化硅鈍化減反膜，并在背面留出點接觸的點包括步驟如下:在硅烷和氨氣的氣氛中采用等離子體輝光放電的方式在400-450°C溫度下進行沉積氮化硅鈍化減反膜；在碳碳框上，氨氣和硅烷能夠通過空隙達到硅片的背面，在硅片的正反兩面都能均勻的形成等離子體，能夠在硅片的正反面都能沉積氮化硅薄膜，在硅片的反面由于擋板緊貼著硅片，擋板部分擋住硅片背面的地方沒有鍍上氮化硅，這樣就在硅片的背面被擋板擋住的點沒有鍍上氮化娃，而在非接觸點的地方都鍍上了氮化娃，達到了背面點接觸所需背面氮化硅的鈍化。此步驟中將碳碳框中間尺寸放大，使硅片與碳碳框的間隙變大，氣體可以通過硅片與框之間的間隙達到硅片的背面，在硅片的正反面都能沉積到氮化硅薄膜。優選的，通過燒結形成良好的歐姆接觸包括步驟如下:采用絲網印刷背面銀電極，在200-300°C的溫度下烘干，然后再絲網印刷背電場鋁漿，在200-300°C的溫度下烘干，接著絲網印刷正面銀漿，在200-350°C下烘干，左后在500-900°C的氣氛下通入CDA的氣氛下進行燒結形成歐姆接觸。本專利技術提供太陽能電池背面點接觸的一種方法，在微波法PECVD中將碳碳框開孔，使在硅片的正反面都形成均勻的等離子體，在硅片的背面蓋上一個擋板把背面硅片上需要留出的點擋住，這樣可以一次性在硅片正反面都鍍上氮化硅薄膜，同時在背面的氮化硅層留出需要點接觸的點。由于一次性在硅片正反兩面都鍍上氮化硅并在背面留出點接觸的點，這樣的話省略了正反兩次鍍膜的工序，省略了背面開點需要的激光打孔或者腐蝕漿料開窗的工序，由于背面氮化硅的鈍化和大鋁背場效果，可以大幅提升太陽能電池開路電壓、短路電流和轉換效率，另外由于工藝相對簡單，降低了對硅片的影響，并且降低了制造成本。具體實施例方式本專利技術的具體工藝流程如下:1.表面絨面化對單晶硅片進行預清洗，采用單晶硅片清洗液進行超聲清洗將硅片表面的油污清洗干凈，然后將硅片放置于1.5%濃度的氫氧化鈉和IPA5%濃度的80°C的制絨液中進行表面織構化工藝，在單晶硅片表面形成3-5 μ m的金字塔狀絨面結構，增加硅片的表面積，增加電池的短路電流。2.擴散形成PN結將制絨好的硅片單片插入石英舟，在850_900°C的POCL3和O2的氣氛中進行擴散，形成PN結,正面方塊電阻控制在60_70ohm/ 口。3.采用濕法刻蝕將硅片四周的N層去除將擴散好的硅片正面朝上在鏈式濕法刻蝕的設備上用混酸進行濕法刻蝕，將硅片的四周邊緣和背面的PN結去除，同時用HF將擴散形成的磷硅玻璃去除。4.PECVD沉積氮化硅將硅片放入直接式PECVD腔體中再氨氣、硅烷的氣氛中采用等離子體輝光放電在450°C下沉積氮化硅，氮化硅薄膜的厚度是78-85nm，折射率為2.0-2.1。5.絲網印刷、燒結形成歐姆接觸采用絲網印刷背面銀電極，在200-300°C的溫度下烘干，然后再絲網印刷背電場鋁漿，在200-300°C的溫度下烘干，接著絲網印刷正面銀漿，在200-350°C下烘干，左后在500-900°C的氣氛下通入CDA的氣氛下進行燒結形成歐姆接觸。綜上所述，本專利技術提供的有如下幾點:1、不再采用兩次鍍膜在硅片正反面鍍上氮化硅薄膜，工藝簡單，能耗比較低。2、本專利技術背面留出接觸的點在鍍膜的時候的一起留出，避免了激光對硅片的影響，工藝簡單，對硅片影響較小。3、本專利技術不增加任何設備，成本比較低。4、本專利技術工藝簡單、生產速度快，容易實現產業化。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種晶體硅背面點接觸的制備方法，其特征在于包括如下步驟：1）提供太陽能電池用的單晶硅片，對單晶硅片表面去除損傷層并形成織構化絨面結構；2）將制絨好的硅片插入石英舟中，在850?900℃中進行擴散形成PN結，在硅片的正面形成方塊電阻60?70ohm/□；3）采用濕法鏈式刻蝕去除硅片四周和背面的PN結，達到前后表面PN結的隔離，同時采用HF去粗擴散形成磷硅玻璃；4）采用微波法的等離子體化學氣相沉積的方法在硅片正反兩面沉積一層氮化硅鈍化減反膜，并在背面留出點接觸的點；5）采用絲網印刷技術對電池背電極、背電場、正面電極依次印刷，背電極印刷銀漿，背電場印刷鋁漿，正面電極印刷銀漿，并通過燒結形成良好的歐姆接觸。

【技術特征摘要】
1.一種晶體硅背面點接觸的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 1)提供太陽能電池用的單晶硅片，對單晶硅片表面去除損傷層并形成織構化絨面結構； 2)將制絨好的硅片插入石英舟中，在850-900°C中進行擴散形成PN結，在硅片的正面形成方塊電阻60_70ohm/ □； 3)采用濕法鏈式刻蝕去除硅片四周和背面的PN結，達到前后表面PN結的隔離，同時采用HF去粗擴散形成磷硅玻璃； 4)采用微波法的等離子體化學氣相沉積的方法在硅片正反兩面沉積一層氮化硅鈍化減反膜，并在背面留出點接觸的點； 5)采用絲網印刷技術對電池背電極、背電場、正面電極依次印刷，背電極印刷銀漿，背電場印刷鋁衆，正面電極印刷銀衆，并通過燒結形成良好的歐姆接觸。2.根據權利要求1所述的一種晶體硅背面點接觸的制備方法，其特征在于:單晶硅片表面去除損傷層并形成織構化絨面結構包括如下步驟:對單晶硅片進行預清洗，采用單晶硅片清洗液進行超聲清洗將硅片表面的油污清洗干凈，然后將硅片放置于1.5%的氫氧化鈉和IPA5%的78-80°C的混合制絨液中進行表面織構化工藝，在單晶硅片表面形成1_3 μ m的金字塔狀絨面結構，增加硅片的表面積，增加電池的短路電流。3.根據權利要求1所述的一種晶體硅背面點接觸的制備方法，其特征在于:擴散形成PN結包括步驟如下:將制絨好的硅片硅片雙片插入石英舟，在850-900°C的POCLjP O2的氣氛中進行擴散，正面方塊電阻控制在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐冬星，倪建林，聞二成，
申請(專利權)人：浙江光普太陽能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：