[发明专利]一种一次扩散实现选择性发射区制备的方法

说明书

技术领域

本发明公开一种一次扩散实现选择性发射区制备的方法，属于太阳能电池的生产技术方法领域。

背景技术

为进一步提高晶体硅太阳能电池的转换效率，各个科研机构和晶体硅太阳能电池生产厂家都在开发选择性发射区制造工艺来提高太阳能电池的光学利用和电学性能。目前已有的实现选择性发射区的方法有：

（1）利用光刻技术制作电极窗口。此工艺主要过程：在硅片表面热氧化生长二氧化硅层，然后光刻形成电极窗口，进行高浓度掺杂扩散，然后去掉二氧化硅层，再进行低浓度掺杂扩散，形成选择性发射区。但此方法所需设备昂贵、成本高。

（2）腐蚀氧化膜后扩散形成选择性发射区。此工艺过程先在生长了二氧化硅薄膜的硅片上印刷腐蚀性浆料，腐蚀出栅线形状后进行磷重扩散，然后将氧化膜洗掉后再进行浅扩散，形成选择性发射区。目前此方法已用于工业生产，但是仍需两次扩散，工艺较为复杂。

（3）在电极区印刷高浓度磷浆料后进行扩散。此工艺过程将磷浆按照电极图案印刷到硅片表面，然后在扩散炉中扩散，高浓度磷浆在扩撒过程会推进到非印刷区，形成高低浓度的掺杂。但是此方法得到的选择性发射区均匀性较差，离磷浆近的区域扩散浓度高，远的地方扩散浓度低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种工艺简单、生产成本低、无需增加额外设备且能提高太阳能电池光电转换效率的一次扩散实现选择性发射区制备的方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种一次扩散实现选择性发射区制备的方法，包括如下步骤：将制绒后的硅片进行均匀的高浓度扩散，在扩散后硅片表面的PSG层（磷硅玻璃层）的非电极区上印刷腐蚀性浆料，加热后腐蚀性浆料会腐蚀扩散区，然后用碱溶液清洗掉残余的腐蚀性浆料，用腐蚀性浆料腐蚀掉的非电极区即为低浓度扩散区，而未被腐蚀的电极区即为高浓度扩散区。

作为上述方案进一步设置，所述硅片为P型单晶或者多晶硅片，其电阻率是0.3~10Ω·cm。

所述腐蚀性浆料印刷后的厚度为4~7μm。

所述腐蚀性浆料腐蚀作用的加热温度为150~300℃，腐蚀时间为0.5~3min。

所述碱溶液为KOH溶液或者NaOH溶液，浓度为0.1wt%~5wt%，碱溶液的温度为30~40℃。

所述腐蚀性浆料在非电极区上印刷时，采用的网版规格为325目、线径23μm。

    本发明一种一次扩散实现选择性发射区制备的方法，经腐蚀性浆料腐蚀后的方块电阻控制在60~120Ω∕□，电极区的扩散薄层电阻控制在30~55Ω∕□。

本发明采用的技术方案无需增加额外的设备，腐蚀性浆料腐蚀过程精确可控，腐蚀温度低，工艺简单，成本低，且能提高太阳能电池光电转换效率。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

 

图1为本发明一种一次扩散实现选择性发射区制备的方法的工艺流程图。

 

具体实施方式

如图1所示，本发明一种一次扩散实现选择性发射区制备的方法，包括如下步骤：将制绒后的硅片进行均匀的高浓度扩散，在扩散后硅片表面的PSG层的非电极区上印刷腐蚀性浆料，加热后腐蚀性浆料会腐蚀扩散区，然后用碱溶液清洗掉残余的腐蚀性浆料，用腐蚀性浆料腐蚀掉的非电极区即为低浓度扩散区，而未被腐蚀的电极区即为高浓度扩散区。然后进行后续太阳能电池工艺：边缘刻蚀，去PSG清洗，PECVD沉积减反射和钝化膜，丝网印刷正面和背面电极，高温烧结。这里采用的硅片是P型单晶硅或多晶硅，电阻率0.3~10Ω·cm。

低浓度扩散区的制备利用腐蚀性浆料印刷在PSG层上，腐蚀性浆料印刷后的厚度为4~7μm，然后进行加热腐蚀，腐蚀时间为0.5~3min，腐蚀温度为150℃~300℃。通过控制温度和时间，可以精确的控制腐蚀区域的方块电阻在60~120Ω∕□之间。然后用KOH溶液或者NaOH溶液对残余的腐蚀性浆料进行清洗，溶液的浓度为0.1wt%~0.5wt%，温度为30~40℃。腐蚀性浆料在非电极区上印刷时，采用的网版规格为325目、线径23μm。

用这种方法制备的选择性发射区结构，避免了两次扩散的复杂工艺，省去一次高温过程，无需增加额外的设备，腐蚀性浆料腐蚀过程精确可控，腐蚀温度低，工艺简单，成本低。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：