[发明专利]P型晶体硅双面电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池制造领域，具体涉及P型晶体硅双面电池的制备方法。

背景技术

在能源匮乏、资源短缺以及环境污染等问题日益突出的背景下，利用自然资源太阳能发电，已被当作解决全球变暖以及化石燃料枯竭问题的对策,受到世界各国的青睐。然而较高的生产成本制约着其应用范围，且随着政府补贴大幅削减，降低电池片的生产成本，提高发电效率成为各生产厂家迫在眉睫的问题。双面电池能更加充分的利用太阳光，不仅正面入射的太阳光还有背面的散射光等，提高了电池的发电量。而且该种电池更适合建筑一体化，以及垂直安装等应用。据试验证明，这种电池板能比普通电池板的发电量提高10%-30%。

常规的双面电池制作需要进过两次掺杂，以P型硅双面电池为例，其结构为N+PP+，为了实现N+需要进行磷掺杂，为了实现P+需要进行硼掺杂，扩硼需要更高的温度,难度更大,同时扩磷扩硼需要好的掩膜,否则交叉参杂容易形成漏电等种种问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对目前现有技术中的不足，提出一种新的P型晶体硅双面电池的制备方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种P型晶体硅双面电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(a) 对P型单晶体硅半导体衬底制绒并进行化学清洗:选择P型硅片，对选择的P型硅片在碱液下进行表面绒面化，然后在酸性条件下进行化学清洗，除去表面杂质；

（b）形成PN结，得到P型硅片前表面的N+结构：在P型硅片衬底的前表面进行磷扩散，形成PN结，或者在P型硅片衬底的前表面进行离子注入磷源，通过退火形成PN结，从而得到前表面的N+结构；

（c）双面沉积减反射膜：在PN结一侧表面沉积SiNx或SiO₂或SiO₂/SiNx减反射膜，在PN结另一侧表面沉积Al₂O₃/SiNx 或SiO₂/SiNx或Al₂O₃/ SiO₂/SiNx减反射膜；

（d）制备电池的正极和负极：采用印刷技术在电池的正面和背面局部区域分别印刷含银浆料和含铝浆料而形成电池的负极和正极；电极的主要作用是把太阳电池的电流收集起来再导出电池；

（e）烧结:在烧结炉中进行烧结，背面含铝浆料刺穿背面的减反射膜形成P⁺背面场，形成完整的电池片N⁺PP⁺结构。

优选的，步骤b中通过磷扩散形成PN结时，在进行步骤c之前，需要进行硅片的磷硅玻璃和背面PN结、侧面PN结的去除。

优选的，步骤a中选择的P型硅片的电阻率为0.3 -10 ??cm 。

优选的，步骤a中具体的表面制绒和化学清洗方法为:用0.5-2%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液在75-85℃下对P型单晶硅表面进行化学腐蚀，制备出金字塔形状的绒面，随后用盐酸和氢氟酸进行清洗。

优选的，步骤b中通过磷扩散形成PN结的具体方法为：在扩散炉中在600-900℃的温度下，采用POCl₃进行磷扩散，使P型晶体硅方阻为40-120?/□；通过离子注入磷源形成PN结的具体方法为：先离子注入磷源，在离子束能量为8-15keV、离子注入量为（1×15）-（7×15）cm^-2后，再在退火炉中，在800-1000℃的温度下退火，退火后的P型晶体硅方阻为40-120 ?/□。退火的目的是激活离子注入的磷源，并对离子注入时损伤的硅表面进行修复。

优选的，步骤c中PN结另一侧的镀膜面为绒面或者为抛光面，双面沉积后的双面的减反射膜的厚度为50-100nm。

优选的，步骤d中背面印刷的含铝浆料为穿透型含铝浆料。由于使用穿透型浆料，所以不需要开膜及对准印刷，使得生产工艺进一步变得更为简单。

优选的，步骤e中烧结炉中进行烧结的温度为400-800℃。

优选的，磷硅玻璃和背面PN结、侧面PN结的去除是在单面湿法刻蚀的设备中通过浓度5-15%的氢氟酸和50-70%的硝酸的混合溶液进行刻蚀去除。

有益效果：采用上述技术方案的本发明具有以下优点：