[发明专利]单晶硅太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池制备方法技术领域，具体涉及一种单晶硅太阳能电池的制备方法。

背景技术

单晶硅具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999％，甚至达到99.9999999％以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的单晶硅在单晶炉内拉制而成。随着节能减排和环保意识的逐渐增强，单晶硅电池作为一种清洁、无污染、节能的新能源，应用的越来越广泛。

目前，单晶硅电池的制备流程一般包括制绒、扩散、刻蚀、清洗和镀膜工序。上述工序较为关键的是制绒、扩散和镀膜工序，比如其中的制绒工序，绒面的均匀度直接影响电池的性能，如果不均匀会导致电池反射率提高，减反射效果差；另镀膜过程膜的膜色、厚度等对电池的反射率均有很大程度的影响。现有技术在绒面制作过程采用较多的是单一的廉价的碱性腐蚀，如采用氢氧化钠等，但往往存在绒面不均匀、反射率高等不足；而在镀膜等工序控制过程，也会造成膜厚等参数的差异化导致反射率提高的不足。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种绒面均匀、膜色和膜厚均匀、反射率低的单晶硅太阳能电池的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种单晶硅太阳能电池的制备方法，处理步骤包括：

(1)首先在制绒槽内配置制绒水溶液，其中氢氧化钠的质量百分比为1.5-2.5％，磷酸钠的质量百分比为2-5％，硅酸钠的质量百分比为3-5％，异丙醇的质量百分比为2-4.5％，乳酸200-600ppm；将所述的制绒水溶液的温度控制在80-90℃，然后将单晶硅片加入到上述的制绒水溶液中，停留1000-1200S；

(2)然后将步骤(1)制绒后的单晶硅片取出、清洗干净然后置于扩散炉内的石英舟内，采用三氯氧磷液态源作为扩散源，在800-950℃下通过氮气带动三氯氧磷进入石英周中与硅片反应，制备PN结；

(3)将步骤(2)制备PN结的硅片进行边缘刻蚀，具体为将硅片置于氢氟酸与硝酸的混合溶液中进行刻蚀，其中氢氟酸与硝酸的体积比为:5-20：1；

(4)刻蚀完成后，将硅片取出并清洗干净，然后镀反射膜，具体为：将硅片装入石墨舟中，放入抽真空的沉积腔室中，然后进行第一层氮化硅的沉积：第一层氮化硅沉积温度为450℃～500℃，第一层氮化硅沉积功率为6000W～6500W，第一层氮化硅沉积气体比例为氨气与硅烷的流量比4～6:1，第一层氮化硅沉积时间为100～250s；将沉积第一层氮化硅之后的硅片进行第二层的氮化硅沉积：第二层氮化硅沉积温度为450℃～500℃，第二层氮化硅沉积功率为6000W～6500W，第二层氮化硅沉积气体比例为氨气与硅烷的流量比8～12:1，第二层氮化硅沉积时间为600～720s；

(5)刻蚀完成后进行丝网印刷制备成单晶硅太阳能电池。

作为优选，步骤(1)所述的制绒水溶液，其中氢氧化钠的质量百分比为1.5-2％，磷酸钠的质量百分比为2-3％，硅酸钠的质量百分比为3-4％，异丙醇的质量百分比为2-3％，乳酸的质量百分比为401-450ppm；采用上述配比，制备出的绒面更加均匀，硅片上的金字塔形状更加规则、覆盖率高，间隙少，有效提高减反射率。

作为优选，步骤(4)镀反射膜，具体为：将硅片装入石墨舟中，放入抽真空的沉积腔室中，然后进行第一层氮化硅的沉积：第一层氮化硅沉积温度为450℃～480℃，第一层氮化硅沉积功率为6200W～6500W，第一层氮化硅沉积气体比例为氨气与硅烷的流量比4～4.5:1，第一层氮化硅沉积时间为110～150s；将沉积第一层氮化硅之后的硅片进行第二层的氮化硅沉积：第二层氮化硅沉积温度为450℃～480℃，第二层氮化硅沉积功率为6200W～6500W，第二层氮化硅沉积气体比例为氨气与硅烷的流量比8～10:1，第二层氮化硅沉积时间为600～650s；采用上述镀膜工艺，膜色和膜厚更加均匀，进一步降低了硅片的反射率。

本发明的优点和优异效果：