[发明专利]一种N型单面电池的制备方法

说明书

本发明公开了一种N型单面电池的制备方法，包括以下步骤：1）对N型硅片制绒；2）依次使用HCl溶液、HF溶液和HPO₃溶液清洗；3）配制POCl₃混合液；4）在清洗后的硅片背面黏贴氮化硅掩膜，投入POCl₃混合液，置于扩散炉，加热；5）冷却，取出磷扩散后的硅片，撕下掩膜；6）湿法刻蚀，在正面镀一层氮化硅减反射膜；7）丝网印刷，完成正面栅线和背面铝背场的烧结。本发明将P型工艺用于制备N型单面电池上，成本低、工艺简单、生产效率低，可大规模生产；并采用新配方的溶液法进行磷扩散，扩散均匀，成本低，效率高，节能环保，光电转化率高。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种N型单面电池的制备方法。

背景技术

在传统晶硅太阳能电池的核心结构为PN结。该PN结的制备方法一般有两种：一种采取在P型硅片基底上进行硼扩散制得，基于该方法得到的太阳能电池可称为P型电池；另一种可采取在N型硅片基底上进行磷扩散制得，该方法得到的电池被称为N型电池。由于N型硅片比P型硅片具有更长的少子寿命，N型电池通常可以制作成双面受光型电池以增加电池的输出功率。但是，制作N型硅片电池需要正表面、背表面都做处理，消耗成本增加；且高温扩散过程中热耗大，质量差，浪费能源。CN 103311376 A公开了一种N型太阳能电池的制作方法，包括：提供N型半导体衬底；在所述N型半导体衬底正表面形成发射极，并采用离子注入工艺在所述N型半导体衬底背表面形成N型重掺杂背场。而P型硅片的少子寿命短，选择性电极虽然有改进，但其工艺繁琐，生产效率低，因而阻碍了P型电池的大规模生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提供一种N型单面电池的制备方法，能够高效、简单、低能耗的大规模生产。

本发明的技术方案是：一种N型单面电池的制备方法，包括以下步骤：

1）对N型硅片制绒；

2）依次使用HCl溶液、HF溶液和HPO₃溶液清洗；

3） 配制POCl₃混合液，所述POCl₃混合液由以下重量百分比组成：POCl₃ 50~70%，HCl 5~15%，HPO₃ 10~20%，V₂O₅ 0.5~1%，余量为水；

4） 在清洗后的硅片背面黏贴氮化硅掩膜，投入POCl₃混合液，置于扩散炉，300~500℃加热30~60min；

5） 冷却，取出磷扩散后的硅片，用1~3mo/L的HF溶液清洗；

6） 用酸性溶液进行湿法刻蚀，在正面镀一层氮化硅减反射膜；

7） 丝网印刷，完成正面栅线和背面铝背场的烧结。

具体地，所述步骤1）中制绒所用溶液由以下重量百分比的组分组成：氢氧化钠5~10%，异丙醇10~15%，氟化硅1~2%，余量为含氨3~5%wt的氨水。氢氧化钠与异丙醇的混合液对单晶硅片进行各项异性腐蚀，在表面形成陷光结构，有效的增强硅片对入射太阳光的吸收率，提高光生电流。传统作用于P型硅片的碱性溶液作用于N型硅片，所掺杂的硼会被腐蚀破坏，而在碱性制绒液体中添加氨水、氟化硅，二者可以起到缓蚀剂的作用，降低氢氧化钠对硅片的快速腐蚀，从而减小硼的损失，有利于下一步的磷扩散。

优选地，所述步骤2)中HCl溶液、HF溶液和HPO₃溶液的摩尔浓度分别为5~8 mol/L、5~10 mol/L、6~8 mol/L。HCl溶液除去多余的NaOH，HF溶液除去硅片表面的氧化层，而HPO₃溶液则为下一步的磷扩散做了铺垫，有助于加快磷扩散。