[发明专利]碱法后制绒无死层发射极的制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于晶体硅太阳能电池的制作技术领域，具体涉及一种碱法后制绒无死层发射极的制备工艺。

背景技术

随着化石能源的枯竭，太阳能电池作为一种绿色能源，得到快速的发展。晶体硅太阳能电池成为目前太阳能电池领域的主流，如何降低太阳能电池的成本，提高太阳能电池的效率成为国内外晶体硅太阳能电池研究的重点。

发射极作为太阳能电池的关键组成部分，其表面掺杂浓度，直接影响太阳能电池的效率。因为当掺杂浓度大于10²⁰/cm³时，将成为死层区，因此，通过降低发射极表面的掺杂浓度，提高电池片对短波段的响应，以及降低暗电流，提高开路电压，成为目前提高电池效率的主要方法。然而传统的发射极的制备，硅片表面的掺杂浓度都高于10²⁰/cm³，因此表面会形成几十纳米的死层区，影响电池的效率。

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的缺陷，提供一种碱法后制绒无死层发射极的制备工艺，该发明采用先扩散后制绒的方法，制备具有优良性能的无死层发射极，其具体工序包括，损伤层的去除，低方阻扩散，将含掺杂源的硅玻璃去除，表面碱制绒同时去除高掺杂死层发射极区，清洗。本发明可以有效地去除电池片表面的死层发射极区，提高太阳能电池的短波响应，减小暗电流，有效提高电池片的开路电压，并且易于工业化生产。

本发明的技术方案为：一种碱法后制绒无死层发射极的制备工艺，包括以下步骤：

（1）损伤层的去除：将硅片放入温度为50—95℃，浓度为100—200g/L的NaOH溶液中，浸泡10—50s；

（2）低方阻扩散：将硅片放入扩散炉中，进行扩散制备低方阻为0—20ohm/sq的发射极;

（3）去除含掺杂源的硅玻璃：采用浓度为5%—15%的HF酸溶液清洗硅片，制备的结深为1000—8000nm发射极;

（4）表面碱制绒同时去除高掺杂死层发射极区：将硅片放入NaOH和IPA混合溶液中，完成表面制绒，同时去除硅片表面的死层发射极区，制备方阻为50—150ohm/sq的无死层发射极；所述的NaOH和IPA溶液的温度为50—95℃，其中NaOH的浓度为0—200g/L，IPA的浓度为0-800g/L。

（5）清洗：将已去除死层发射极的硅片，放入浓度为5—15%的HCl和浓度为2%—10%的HF酸混合溶液中清洗0.5—5分钟，清洗后，无死层发射极表面的掺杂浓度低于10²⁰/cm³。

所述的硅片为单晶或类单晶硅。

本发明的有益效果为：本发明的一种碱法后制绒无死层发射极的制备工艺，采用先扩散后制绒的方法，制备具有优良性能的无死层发射极，其具体工序包括，损伤层的去除，低方阻扩散，将含掺杂源的硅玻璃去除，表面碱制绒同时去除高掺杂死层发射极区，清洗。本发明应用于单晶硅或类单晶硅，可以有效地去除电池片表面的死层发射极区，更彻底地吸杂和去除死层死层，提高太阳能电池的短波响应，减小暗电流，有效提高电池片的开路电压，并且易于工业化生产。

附图说明：

图1所示为晶体硅传统扩散结构示意图；

图2所示为本发明无死层发射极结构示意图；

图中，1.扩散源原子，2.含掺杂源的硅玻璃，3.死层发射极，4.无死层发射极，5.硅片。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。

本发明是一种碱法后制绒无死层发射极的制备工艺包含以下工艺步骤：损伤层的去除，低方阻扩散，将含掺杂源的硅玻璃2去除，表面碱制绒同时去除高掺杂死层发射极3区，清洗。

具体步骤为：

（1）损伤层的去除：将硅片5放入温度为50—95℃，浓度为100—200g/L的NaOH溶液中，浸泡10—50s；

（2）低方阻扩散：将硅片5放入扩散炉中，进行扩散制备低方阻为0—20ohm/sq的发射极;

（3）去除含掺杂源的硅玻璃2：采用浓度为5%—15%的HF酸溶液清洗硅片5，制备的结深为1000—8000nm发射极；