[发明专利]单晶硅片的抛光方法、太阳能电池片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体而言，涉及一种单晶硅片的抛光方法、太阳能电池片及其制作方法。

背景技术

随着市场竞争日益激烈，高效太阳能电池的设计与研发成为目前研究发展的主要方向。目前一般N型单晶硅太阳能电池的制作流程包括硅片制绒、P扩散、湿法刻蚀、B扩散、等离子刻蚀、湿化学、减反射膜沉积以及丝网印刷和烧结等步骤。N型单晶硅的背面是利用P扩散作为太阳能电池的背场，因此，如何对N型单晶硅电池的背面进行优化调整是提高太阳能电池转换效率的一种重要途径。

目前单晶制绒主要为槽式制绒，即将单晶硅置于制绒槽内浸泡一定的时间，制绒后在单晶硅片的正反两面都形成了“金字塔”绒面，而作为太阳能电池背场的一面则要求硅片表面平整，这样可以增加太阳光谱中长波段光谱在N型单晶硅背面的反射，使得长波段的太阳光反射回硅片内部，有利于增加长波段太阳光的吸收和转换，进而提高太阳能电池的转换效率。因此，抛光工艺在制作太阳能电池的研发和应用中起着重要的作用。

目前对硅片的抛光一般是对切割后的硅片采用酸碱腐蚀减薄然后纳米研磨抛光和有蜡抛光的工艺路线。而对于制绒后的抛光方法一般为机械抛光，而机械抛光不利于太阳能电池的大规模生产，同时还增加了生产成本。因此，如何在降低成本的前提下对制绒后的硅片进行平整化处理，进而增加硅片表面对太阳光的反射率，成为目前研究的热点。

发明内容

本发明旨在提供一种单晶硅片的抛光方法、太阳能电池片及其制作方法，以解决现有技术中对制绒后的硅片机械抛光增加成本以及不能够大规模生产所带来的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种单晶硅片的抛光方法，将制绒后的单晶硅片的用于制作背场的背面置于抛光液中、正面置于抛光液外进行化学抛光。

进一步地，抛光液为硝酸和氢氟酸的混合液。

进一步地，抛光液中硝酸和氢氟酸的体积比为10:1～15:1，硝酸的质量百分比浓度为55～75%，氢氟酸的质量百分比浓度为30～50%，抛光时间为3.77～5.48分钟。

进一步地，抛光液中硝酸和氢氟酸的体积比为12:1～14:1，硝酸的质量百分比浓度为60～70%，氢氟酸的质量百分比浓度为35～45%，抛光时间为4.12～5.02分钟。

进一步地，抛光液中硝酸和氢氟酸的体积比为13:1，硝酸的质量百分比浓度为65%，氢氟酸的质量百分比浓度为40%，抛光时间为4.54分钟。

进一步地，硝酸的自动补液量为0.2～0.6L/100片，氢氟酸的自动补液量为0.1～0.3L/100片。

根据本发明的另一方面，提供了一种太阳能电池片的制作方法，包括对单晶硅片抛光的步骤，抛光步骤采用上述任一种抛光方法实施。

根据本发明的又一方面，提供了一种太阳能电池片，该太阳能电池片采用上述任一种制作方法制作而成。

应用本发明的技术方案，将制绒后的单晶硅片用于制作背场的背面置于抛光液中、正面置于抛光液外并保持一段时间，通过对背面的绒面结构进行抛光从而使得硅片上太阳能电池背场比较平整，增加了太阳光谱中长波段光谱在单晶硅背面的反射；同时由于减小了硅片背面的绒面面积，进而减小了硅片背面的表面缺陷态密度以及背面光生载流子的复合速率，使经过硅片的光更多地反射回硅片内部增加激发电子-空穴对的几率，在此基础上提高了以该硅片制作的太阳能电池的开路电压和短路电流，进而提高了电池的光电转换效率，降低了电池单元的制作成本。可见，本发明通过调整并优化单晶硅背场的抛光工艺进而提高了长波段太阳光的反射率，使长波长的光进一步反射回硅片内部增加被吸收的可能性，从而提高了太阳能电池的转换效率，适合于工业化生产。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了采用本发明的抛光工艺和非抛光工艺的硅片制作的太阳能电池的内量子效率（IQE）示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了解决现有技术中对制绒后的单晶硅片采用机械抛光造成的成本高以及无法大规模生产的问题，本发明提供了一种单晶硅片的抛光方法，将制绒后的单晶硅片的用于制作背场的背面置于抛光液中、正面置于抛光液外进行化学抛光。