[发明专利]氧化法制备太阳电池无死层发射极的工艺

说明书

技术领域

本发明属于晶体硅太阳电池的制作技术领域，具体涉及一种氧化法制备太阳电池无死层发射极的工艺。

背景技术

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

发射极作为太阳电池的关键组成部分，其表面掺杂浓度，直接影响太阳电池的效率。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，提供一种氧化法制备太阳电池无死层发射极的工艺，先采用传统扩散，去除含掺杂源的硅玻璃后，再氧化的方法，制备具有优良性能的发射极，可以有效地去除电池片表面的死层区，提高太阳电池的短波响应，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：一种氧化法制备太阳电池无死层发射极的工艺，包括以下步骤：

（1）将制绒后的硅片，放入扩散炉，进行扩散制备结深为150—500nm发射极，方阻为20—80ohm/sq;

（2）采用浓度为5%—15%的HF酸溶液，去除硅片表面的含掺杂源的硅玻璃；

（3）将已去除含掺杂源的硅玻璃的硅片，放入氧化炉中，通入氧气和TCA， 温度为650℃—850℃，时间为30min—300min，氧化层的厚度为20nm—350nm；

（4）再次采用浓度为5%—15%的HF酸溶液，去除氧化层，得到无死层发射极。

所述的步骤3）中，氧化层的制备过程中，氧气的流量为0.2—10L/min，TCA的流量为0.1—5L/min。

所述的步骤4）中，去除氧化层后，发射极方阻为50—150ohm/sq，发射极表面的掺杂浓度低于10²⁰/cm³。

本发明，所述的硅片为P型多晶、类单晶或单晶硅，也可为N型的多晶、类单晶或单晶硅。

本发明的有益效果是：本发明的一种氧化法制备太阳电池无死层发射极的工艺，先采用传统扩散，去除含掺杂源的硅玻璃后，再氧化的方法，制备具有优良性能的无死层发射极，其工序包括，传统扩散发射极的制备，含掺杂源的硅玻璃去除，氧化层的制备，氧化层的去除。可以应用于各种多晶、单晶或类单晶硅，能够有效地去除电池片表面的死层区，提高太阳电池的短波响应，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所示为本发明的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。

本发明是一种氧化法制备太阳电池无死层发射极的工艺，技术方案为，包含以下工艺步骤：传统扩散发射极的制备，含掺杂源的硅玻璃2去除，氧化层的制备，氧化层的去除。

具体步骤为：

（1）将制绒后的硅片5，放入扩散炉，进行扩散制备发射极，方阻为20—80ohm/sq，制备的发射极结深为150—500nm;

（2）采用浓度为5%—15%的HF酸溶液，去除硅片表面的含掺杂源的硅玻璃2；

（3）将已去除含掺杂源的硅玻璃2的硅片5，放入氧化炉中，通入氧气和TCA，氧气的流量为0.2—10L/min，TCA的流量为0.1—5L/min，温度为650℃—850℃，时间为30min—300min，将死层发射极3全部氧化，氧化层的厚度为20nm—350nm；

（4）再次采用浓度为5%—15%的HF酸溶液，去除氧化层，得到无死层发射极4，发射极方阻为50—150ohm/sq，发射极表面的掺杂浓度低于10²⁰/cm³。

本发明所述的硅片为P型多晶、类单晶或单晶硅，也可为N型的多晶、类单晶或单晶硅。

实施例１