[发明专利]多晶硅选择性发射极太阳电池制造工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种多晶硅选择性发射极太阳电池制造工艺。

背景技术：

太阳电池的发展方向是低成本、高效率，选择性发射极结构是p-n结晶体硅太阳电池生产工艺中最有希望实现高效率的方法之一。

选择性扩散太阳电池主要特点是金属化区域磷高浓度掺杂，光照区域磷低浓度掺杂，目的是在不降低金半接触质量的前提下提高表面钝化质量，减小表面复合和发射层复合，提高蓝光波段的光子响应，提高电池性能。选择性扩散太阳电池具有良好的金半欧姆接触；金属化区域浓扩散区结深大，烧结过程中金属等杂质不易进入耗尽区形成深能级，反向漏电小，并联电阻高；金属化高复合区域和光照区域分离，载流子复合低；光照区域掺杂浓度低，短波响应好，短路电流密度高；横向高低结前场作用明显，有利于光生载流子收集等优点。

国内外的高效率选择性发射极太阳电池方法，如扩散阻挡掩膜工艺，氧化后刻蚀掩膜，扩散后刻蚀区域可以形成高掺杂深扩散区，去除掩膜后进行第二次扩散形成低掺杂浅扩散区。但这种工艺过程复杂，成本高，多步热处理过程严重影响材料质量，不符合制造太阳电池高效率和低成本的双重要求，无法在工业化大规模生产中应用。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种工艺简单，生产效率高，适于工业化大规模生产的工艺简单，热耗低，生产效率高，适于工业化大规模生产。

本发明的技术解决方案是：

一种多晶硅选择性发射极太阳电池制造工艺，其特征是：依次包括下列步骤：

(1)将多晶硅片进行表面去损伤、制绒处理，然后进行扩散制结；

(2)在发射层上根据金属化图形区域丝网印刷回蚀阻挡浆料并预烘干；

(3)将上述金属化区域印刷了回蚀阻挡浆料的硅片局部去除磷硅玻璃后进行局部湿法化学回蚀；

(4)去除回蚀阻挡浆料；

(5)pn结隔离同时去除磷硅玻璃；表面淀积SiNx或SiO2/SiNx膜进行表面钝化；再印刷背面电极，印刷铝背场，形成正面金属化电极，烧结成为多晶选择性发射极太阳电池成品。

所述将金属化区域印刷了回蚀阻挡浆料的硅片局部去除磷硅玻璃后进行局部湿法化学回蚀。

采用50％-100％酒精超声结合去离子水溢流的方法去除回蚀阻挡浆料。

本发明在金属化图形区域丝印回蚀阻挡浆料后采用局部湿法化学回蚀工艺，回蚀后形成金属化区域具有相对较高的表面磷浓度，金属化区域之间区域具有较低的表面磷浓度，回蚀采用氢氟酸和硝酸的混合液，回蚀后表面无多孔硅产生，表面形貌不变；由于只有一次高温过程，工艺简单，生产效率高，能耗低，适于工业化大规模生产。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明最终太阳电池结构截面示意图。

图2到图6是图1所示结构太阳电池的连续工艺步骤截面示意图。

图中：1.多晶硅片，2.低浓度磷掺杂区，3.高浓度磷掺杂区，4.表面钝化膜，5.正面金属化电极，6.背面电场和背面电极，7.回蚀阻挡浆料。

具体实施方式：

如图1所示的一种采用湿法化学回蚀的多晶硅选择性发射极太阳电池，包括多晶硅片1和硅片1上扩散制结形成低浓度磷掺杂区2，以及正面金属化电极区域5下面的局部高浓度磷掺杂区3。

采用本发明工艺的太阳电池连续工艺步骤截面示意图如图2到图6；

具体步骤如下所述：

多晶硅片去损伤制绒(常规方法)后，在管式扩散炉中扩散制结(常规方法)，如图2所示，低浓度磷掺杂区域2和高浓度磷掺杂区域3在同一步扩散过程中完成。在发射极上根据正面金属化图形区域5丝网印刷回蚀阻挡浆料并预烘干，如图3所示。将上述金属化区域印刷了回蚀阻挡浆料的硅片采用室温条件局部去除磷硅玻璃后进行局部湿法化学回蚀，回蚀后无多孔硅产生，表面形貌不变，如图4所示。室温下采用50％-100％酒精超声结合去离子水溢流的方法去除回蚀阻挡浆料部分7，如图5所示。pn结隔离同时去除剩余磷硅玻璃(常规方法)，表面淀积SiNx或SiO2/SiNx膜进行表面钝化(常规方法)，如图6所示。印刷背面电极，印刷铝背场，在区域3形成正面金属化电极(常规方法)，烧结成(常规方法)为多晶选择性发射极太阳电池成品。