一種單晶硅太陽(yáng)能電池制造工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池成型技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種單晶硅太陽(yáng)能電池制造工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了降低生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)成本，地面應(yīng)用的太陽(yáng)能電池等采用太陽(yáng)能級(jí)的單晶硅棒，材料性能指標(biāo)有所放寬，有的也可使用半導(dǎo)體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料，經(jīng)過(guò)復(fù)拉制成太陽(yáng)能電池專(zhuān)用的單晶硅棒，單晶硅太陽(yáng)能電池將單晶硅棒切成片，一般片厚約0.3毫米，硅片經(jīng)過(guò)拋磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片，加工太陽(yáng)能電池片，首先要在硅片上摻雜和擴(kuò)散，一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等，擴(kuò)散是在石英管制成的高溫?cái)U(kuò)散爐中進(jìn)行，這樣就硅片上形成PN結(jié)，然后采用絲網(wǎng)印刷法，精配好的銀漿印在硅片上做成柵線(xiàn)，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線(xiàn)的面鍍上減反射膜，以防大量的光子被硅片表面反射掉，因此，單晶硅太陽(yáng)能電池的單體片就制成了。
[0003]但是由于單晶硅材料制作電池前的清洗不到位，和擴(kuò)散不充分等原因，使得單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率不高，造成太陽(yáng)能電池的功率達(dá)不到使用要求和成本浪費(fèi)等現(xiàn)象。
[0004]一種單晶硅太陽(yáng)能電池制造工藝方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種單晶硅太陽(yáng)能電池制造工藝方法，增加了單晶硅材料在制作電池前的清洗，并改變了其在擴(kuò)散爐中的擴(kuò)散方法，使得其能夠形成更為均勻的PN結(jié)，提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，以轉(zhuǎn)換出更多的電能。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種單晶硅太陽(yáng)能電池制造工藝方法，所述制造工藝方法包括以下步驟:第一步:使用超聲波清洗單晶硅片表面的油污及手指??；第二步:表面制絨，通過(guò)在制絨槽內(nèi)配制的堿液進(jìn)行單晶硅片表面制絨，并在堿液內(nèi)添加TS4作為催化劑，催化劑TS4代替原先使用的異丙醇加快了硅的腐蝕速度，加快了表面制絨速度；第三步:酸液清洗，使用酸液進(jìn)去除硅片表面的氧化層及金屬離子；第四步:采用甩干機(jī)甩干化學(xué)清洗后的單晶硅片上的殘留酸液；第五步:將甩干后的單晶硅片放入擴(kuò)散爐的石英容器內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散，形成均勻性好的PN結(jié)；第六步:對(duì)太陽(yáng)能電池的四周進(jìn)行刻蝕，以去除太陽(yáng)能電池邊緣的PN結(jié)，避免PN結(jié)的正面所收集到的光生電子會(huì)沿著邊緣擴(kuò)散有磷的區(qū)域流到PN結(jié)的背面，而造成短路；第七步:對(duì)單晶硅片進(jìn)行二次清洗去除擴(kuò)散時(shí)的在單晶硅片表面形成的磷硅玻璃；第八步:制備減反射膜，減少單晶硅太陽(yáng)能電池工作時(shí)的光反射，以利益其更多的吸收太陽(yáng)光；第九步:印刷電池，使得太陽(yáng)能電池表面形成正極和負(fù)極，此時(shí)太陽(yáng)能電池在光照下產(chǎn)生的電流通過(guò)正極和負(fù)極的電勢(shì)差就可以導(dǎo)出電流；第十步:燒結(jié)，印刷后的硅片，不能直接使用，需經(jīng)燒結(jié)爐快速燒結(jié)，形成上下電極的歐姆接觸；第十一步:成形，燒結(jié)結(jié)束的單晶硅片經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，便可形成單晶硅太陽(yáng)能電池板。
[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:第二步制減槽內(nèi)的氫氧化鈉的質(zhì)量體積比為2%，催化劑TS4的體積比為1%，TS4催化劑比之前使用的異丙醇加速效果更好。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:第三步酸液清洗的酸液為16%體積分?jǐn)?shù)的氫氟酸(濃度49%)及28%體積分?jǐn)?shù)的鹽酸(濃度37%)各酸洗5min。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:第四步所述的甩干機(jī)為離心式甩干機(jī)甩干酸液清洗后的單晶娃片，快速聞效地去掉娃片表面的殘留液體。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:第五步的擴(kuò)散源為三氯氧磷，使用氮?dú)鈱⑷妊趿讕霐U(kuò)散爐內(nèi)高溫下與氧氣反應(yīng)生成的磷原子擴(kuò)散入硅原子的間隙。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:第八步所制備的減反射膜為氮化硅，以提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:第九步電池的印刷順序依次為背電極、背場(chǎng)、正電極，工序是:每個(gè)電極或者背場(chǎng)印刷好后先進(jìn)入烘箱烘干，再進(jìn)行下一個(gè)工序，以印刷電池。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:第十步燒結(jié)是使用90(Γ950度的高溫進(jìn)行燒結(jié)，以提高單晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0014]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于:背電極刷銀漿，背場(chǎng)刷鋁漿，正電極刷銀漿，印刷好的單晶硅太陽(yáng)能電池，從負(fù)極到正極其依次是背場(chǎng)、背電極、硅片、正電極，以保證制備好的單晶硅太陽(yáng)能電池能較好的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1.提聞了電池制造效率
采用TS4代替異丙醇作為催化劑進(jìn)行單晶硅片表面制絨，加速了單晶硅片表面制絨效率；采用甩干機(jī)在制絨和擴(kuò)散工序過(guò)程中，縮短了單晶硅太陽(yáng)能電池的制作時(shí)間；采用90(Γ950度的高溫?zé)Y(jié)成行單晶硅太陽(yáng)能電池，縮短了電池制造時(shí)間，加快了單晶硅太陽(yáng)能電池的制造效率；
2.增加了光電轉(zhuǎn)換效率
在單晶硅片進(jìn)入擴(kuò)散爐擴(kuò)散時(shí)，采用氮?dú)庾鳛檩d體攜三氯氧磷源進(jìn)入反應(yīng)腔體，在高溫下與氧氣反應(yīng)，匹配合適的溫度及合適的氣體流量，使制備的高方阻PN結(jié)均勻性更好，提高了單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0016]本發(fā)明的工藝方法縮短了單晶硅太陽(yáng)能電池的制造時(shí)間及其制造效率，并增加了用本方法所制造出來(lái)的單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為一種單晶硅太陽(yáng)能電池制造工藝方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限定。
[0019]一種單晶硅太陽(yáng)能電池制造工藝方法，包括以下步驟:第一步:使用超聲波清洗單晶硅片表面的油污和手指印；第二步:表面制絨，通過(guò)在制絨槽內(nèi)配制的堿液進(jìn)行單晶硅片表面制絨，并在堿液內(nèi)添加TS4作為催化劑，催化劑TS4代替原先使用的異丙醇絡(luò)合劑加快了硅的腐蝕速度，加快了表面制絨速度；第三步:酸液清洗，使用酸液進(jìn)去除硅片表面的氧化層及金屬離子；第四步:采用甩干機(jī)甩干酸液清洗后的單晶硅片上殘留