本發(fā)明屬于多晶硅太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多晶硅太陽能電池用二氧化硅鈍化層的制備工藝。

背景技術(shù)：

太陽能電池是一種半導(dǎo)體器件，能夠?qū)⑻柕墓饽苻D(zhuǎn)換成熱能，由于工作時(shí)無需水、油、燃料等資源，只需要有光就能發(fā)電，因此被稱為當(dāng)代清潔、無污染的可再生資源，而且安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，使用壽命長、可以實(shí)現(xiàn)無人值守，在各領(lǐng)域越來越得到普遍的應(yīng)用。

多晶硅太陽能電池由于存在大量表面缺陷，影響了電池性能，為了獲得較高的光電轉(zhuǎn)換效率，都需要對(duì)電池表面進(jìn)行二氧化硅鈍化工藝，鈍化層的作用可以概括為：鈍化太陽能電池正面，使光生載流子在該界面處的復(fù)合速率減??；減小光的反射。

但是由于太陽能電池的硅片與氧氣在鈍化反應(yīng)時(shí)，鈍化溫度較高，因此反應(yīng)后的硅片表面鈍化程度往往不好控制，影響電池的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：氧氣與硅片反應(yīng)實(shí)現(xiàn)鈍化的工藝中，鈍化程度往往不易控制，影響電池的性能，

對(duì)此本發(fā)明提供了一種多晶硅太陽能電池用二氧化硅鈍化層的制備工藝，具體操作為：

(1)將鈍化反應(yīng)促進(jìn)液均勻涂刷在擴(kuò)散后的硅片表面，并低溫烘干，其中，鈍化反應(yīng)促進(jìn)液為阿拉伯膠以45～70g/L的質(zhì)量濃度溶于去離子水所形成的溶液，涂刷后的烘干溫度為60～80℃；

(2)將經(jīng)過步驟(1)處理的硅片置于高溫環(huán)境下，并同時(shí)通入氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w對(duì)硅片進(jìn)行氧化，

高溫環(huán)境的溫度為700～800℃，氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為1～15：1，通入氮?dú)夂脱鯕獾臅r(shí)間為10～30分鐘；

(3)完成步驟(2)的氧化后，停止通氧，在氮?dú)鈿夥障聦h(huán)境溫度降至退火溫度進(jìn)行退火處理，冷卻，

其中，退火溫度為300～400℃，退火時(shí)間持續(xù)25～50分鐘。

本發(fā)明中通過阿拉伯膠對(duì)硅片表面進(jìn)行預(yù)處理，提高了硅片后期被鈍化的均勻度，可控性更高；且由于阿拉伯膠在高溫鈍化過程中，受熱將逐漸分解成二氧化碳和水而離開，鈍化后的硅片表面并無雜質(zhì)物。因此整個(gè)過程可以理解為：事先涂覆在硅片表面的阿拉伯膠起到一種相當(dāng)于模板的效應(yīng)，在自身受熱分解的過程中，促進(jìn)了硅片表面被氧化的規(guī)整度和均勻度。且本發(fā)明中采用的氧化溫度相對(duì)于現(xiàn)有工藝較低，反應(yīng)環(huán)境更為溫和，減輕了高溫處理環(huán)節(jié)對(duì)硅片的損傷。

具體實(shí)施方式

空白對(duì)照

硅片未經(jīng)任何鈍化處理。

對(duì)比實(shí)施例1

將與上述空白對(duì)照中相同材質(zhì)、規(guī)格的硅片直接進(jìn)行鈍化處理，具體操作為：

(1)將硅片置于750℃的高溫環(huán)境下，并同時(shí)通入氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w對(duì)擴(kuò)散后的該硅片的表面進(jìn)行氧化，氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為7：1，控制通入氮?dú)夂脱鯕獾臅r(shí)間為20分鐘；

(2)完成步驟(1)的氧化后，停止通氧，在氮?dú)鈿夥障聦囟冉抵?20℃并退火40分鐘，冷卻。

實(shí)施例1

與上述對(duì)比實(shí)施例1相比，增加了阿拉伯膠對(duì)擴(kuò)散后的硅片表面的預(yù)處理環(huán)節(jié)，其余操作、選材均同對(duì)比實(shí)施例1：

(1)將阿拉伯膠以50g/L的質(zhì)量濃度均勻分散于去離子水中作為鈍化反應(yīng)促進(jìn)液均勻涂刷在擴(kuò)散后的硅片表面，并在70℃下充分烘干；

(2)將經(jīng)過步驟(1)處理的硅片置于750℃的高溫環(huán)境下，并同時(shí)通入氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w對(duì)該擴(kuò)散后的硅片表面進(jìn)行氧化，氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為7：1，控制通入氮?dú)夂脱鯕獾臅r(shí)間為20分鐘；

(3)完成步驟(2)的氧化后，停止通氧，在氮?dú)鈿夥障聦囟冉抵?20℃并退火40分鐘，冷卻。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1相比，僅延長了步驟(2)中硅片于750℃氮?dú)鈿夥障碌姆胖脮r(shí)間，其余操作、選材均同實(shí)施例1：

(1)將阿拉伯膠以50g/L的質(zhì)量濃度均勻分散于去離子水中作為鈍化反應(yīng)促進(jìn)液均勻涂刷在擴(kuò)散后的硅片表面，并在70℃下充分烘干；

(2)將經(jīng)過步驟(1)處理的硅片置于750℃的高溫環(huán)境下，并同時(shí)通入氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w對(duì)該擴(kuò)散后的硅片表面進(jìn)行氧化，氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為7：1，控制通入氮?dú)夂脱鯕獾臅r(shí)間為20分鐘，然后停止通氧，在氮?dú)鈿夥障吕^續(xù)以同樣的溫度(750℃)對(duì)硅片處理10分鐘；

(3)完成步驟(2)的操作后，在氮?dú)鈿夥障聦囟冉抵?20℃并退火40分鐘，冷卻。

實(shí)施例3

(1)將阿拉伯膠以62g/L的質(zhì)量濃度均勻分散于去離子水中作為鈍化反應(yīng)促進(jìn)液均勻涂刷在擴(kuò)散后的硅片表面，并在75℃下充分烘干；

(2)將經(jīng)過步驟(1)處理的硅片置于720℃的高溫環(huán)境下，并同時(shí)通入氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w對(duì)該擴(kuò)散后的硅片表面進(jìn)行氧化，氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為5：1，控制通入氮?dú)夂脱鯕獾臅r(shí)間為25分鐘；

(3)完成步驟(2)的氧化后，停止通氧，在氮?dú)鈿夥障聦囟冉抵?40℃并退火40分鐘，冷卻。

基于上述空白對(duì)照、對(duì)比實(shí)施例1、實(shí)施例1、實(shí)施例2及實(shí)施例3制備的表面經(jīng)二氧化硅鈍化過的硅片，采用相同的現(xiàn)有組裝工序分別組裝成太陽能電池，并采用統(tǒng)一的檢測(cè)方法檢測(cè)：

對(duì)比實(shí)施例1相比于空白對(duì)照，填充因子增加了9.6％；

實(shí)施例1相比于空白對(duì)照，填充因子增加了19.4％；

實(shí)施例2相比于空白對(duì)照，填充因子增加了19.3％，與實(shí)施例1在效果上幾乎一致，這說明：在前期高溫下通入氧氣和氮?dú)饣旌蠚怏w的20分鐘的氧化過程中，硅片表面的阿拉伯膠已經(jīng)完全分解掉了，因此在無氧條件下繼續(xù)施加高溫，對(duì)硅片表面的化學(xué)成分已無影響，從而不再影響光電性能；

實(shí)施例3相比于空白對(duì)照，填充因子增加了18.7％。