[发明专利]选择性发射极太阳电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件的制造方法，尤其涉及一种选择性发射极太阳电池的制备方法，属于太阳能电池生产制作技术领域。

背景技术

选择性发射极太阳电池的制作要求是在正面电极柵线下区域形成高掺杂深结区，从而可形成更好的欧姆接触；在其他区域，也即活性受光区域形成低掺杂浅结区，从而减少了少子的复合，可得到更高的短路电流。因此两个方面，该电池能得到更高的转换效率。

欧姆接触的实现与电流的提升在传统结构电池中是一对矛盾。因此如何在大规模生产中实现选择性发射极电池的制作一向是讨论的热点和制作的难点。目前已有多种选择性发射极太阳电池的制作方法，诸如光刻，激光开槽等成本太高，工艺复杂。另外南京中电光伏有限公司公布了一种小规模生产SE电池的方法，以其为代表的典型工艺流程如下：

1.  去除硅片表面损伤层形成绒面化结构；2.  热生长二氧化硅作阻挡层；3.  开窗形成电极窗口；4.    高浓度重扩；5.      去除二氧化硅层；6.     低浓度轻扩；7.      去除周边及背面PN结；8.       PECVD沉积钝化、减反层；9.       对准选择性的发射极印刷正反面电极及背电场并进行烧结。

采用该方法生产SE电池的成本已大大降低，但该方法采用了扩散和氧化等多次高温热处理工艺过程，工艺步骤仍然比较复杂，且对硅片的内部损伤和能耗都较大，成本依然比目前常规工艺太阳电池高出许多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种选择性发射极太阳电池的制备方法，简化工艺，降低成本。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种选择性发射极太阳电池的制备方法，包括以下步骤：

提供一单晶硅片，对单晶硅片表面织构化形成绒面结构；

通过第一丝网印刷网版对上述硅片印刷扩散渗透膜；所述第一丝网印刷网版所印刷的扩散渗透膜遮挡住非电极区，裸露待印刷电极区域，硅片在有渗透膜的非电极受光区域形成轻扩散层，而在没有渗透膜的待印刷电极区域形成重扩散层；将硅片进行等离子刻蚀去除周边的PN结，再进行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃和扩散渗透膜；

采用等离子增强化学气相沉积法在上述硅片的扩散面沉积一层氮化硅薄膜形成钝化及减反射层；

通过背面电极网版、背面电场网版对上述硅片层的背面依次印刷背电极浆料和背电场浆料，通过第二丝网印刷网版在正面印刷细栅电极和主栅电极浆料后进行烧结，所述第二丝网印刷网版和第一丝网印刷网版图形设计相反；

烧结后背电极浆料和背电场浆料形成太阳能电池的背面Ag电极和铝背场，而正面电极浆料则穿过钝化及减反射层与扩散层接触，形成具有良好欧姆接触的太阳能电池的正面Ag电极。

上述的选择性发射极太阳电池的制备方法，其中，所述对单晶硅片表面织构化形成绒面结构包括如下步骤：对单晶硅片进行预清洗，预清洗采用超声波，并添加一定的清洗去污剂；之后将单晶硅片置于温度为75-80℃，质量百分比浓度为1%－2%的氢氧化钠溶液中进行表面织构化工艺，并添加适量制绒催化剂，以在100晶向的硅片表面形成均匀一致的大小在1-3um的“金字塔”状绒面结构，使表面具有良好的陷光效果。

上述的选择性发射极太阳电池的制备方法，其中，所述再进行酸洗去除硅片表面的磷硅玻璃和扩散渗透膜包括如下步骤：将扩散后的硅片置于体积百分比为10%左右的氢氟酸溶液中，清洗3-5分钟将硅片四周的扩散渗透膜和扩散时在硅片表面形成的磷硅玻璃去除干净。

上述的选择性发射极太阳电池的制备方法，其中，所述钝化及减反射层的厚度为80～85nm，折射率控制为2.05～2.1。

上述的选择性发射极太阳电池的制备方法，其中，所述烧结包括如下步骤：先在200℃～300℃的温度下烘干，然后在500℃～800℃的气氛下进行烧结。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的选择性发射极太阳电池的制备方法，通过第一丝网印刷网版对上述硅片印刷扩散渗透膜；所述第一丝网印刷网版遮挡住非电极区，裸露待印刷电极区域，硅片在有渗透膜的非电极受光区域形成轻扩散层，而在没有渗透膜的待印刷电极区域形成重扩散层，从而采用一次扩散就可形成选择性发射极太阳电池所需的轻重掺杂，减少了一次高温扩散过程，简化了工艺路径，使得成本更低。

 

附图说明

图1为本发明使用的第一丝网印刷版结构示意图；

图2a为本发明的表面织构化工艺流程图；

图2b为本发明的丝网印刷扩散渗透膜工艺流程图；