一種高效晶硅太陽能電池及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種高效晶硅太陽能電池及其制備方法。
【背景技術】
[0002]晶硅太陽能電池是一種有效地吸收太陽輻射能，利用光生伏打效應把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，當太陽光照在半導體P-N結(jié)(P-N Junct1n)上，形成新的空穴-電子對(V_Epair)，在P-N結(jié)電場的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。
[0003]晶硅太陽能電池的制備工藝分為制絨、擴散、刻蝕、正面鍍膜、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)六大工序。其中，制絨的目的是在硅片正面形成凹凸不平的織構化絨面結(jié)構，增加太陽光的吸收面積，降低太陽光的反射率。行業(yè)內(nèi)都是采用整面酸法制絨的方式對多晶硅表面制絨，在降低反射率的同時，硅片表面的少子復合也大大增加，制約了電池開路電壓和短路電流的提升。由于現(xiàn)有晶硅電池的制造工藝是直接在硅表面制絨，凹凸不平的硅表面帶來嚴重的少子復合，制約了電池開路電壓和短路電流的提高；在絨面上進行擴散，也導致很差的方阻均勻性，從而影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種高效晶硅太陽能電池及其制備方法，能避免直接在硅表面制絨引起的硅表面復合速率增加和擴散不均勻的問題，提升晶硅太陽能電池的光電效率。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種高效晶硅太陽能電池的制備方法，包括以下步驟:
[0006]步驟一:對硅片進行雙面拋光；
[0007]步驟二:在硅片正面進行高方阻磷擴散；
[0008]步驟三:去除磷擴散形成的正面磷硅玻璃和周邊PN結(jié)；
[0009]步驟四:在硅片正面生長氧化層；
[0010]步驟五:在硅片正面的氧化層上進行RIE制絨；
[0011]步驟六:去除RIE制絨后的損傷層；
[0012]步驟七:在所述硅片正面進行PECVD鍍膜，形成氮化硅減反膜；
[0013]步驟八:在硅片背面印刷背電極和鋁背場；
[0014]步驟九:在硅片正面印刷正電極漿料形成正電極；
[0015]步驟十:對硅片進行燒結(jié)形成太陽能電池。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟一采用NaOH溶液對硅片雙面拋光，NaOH溶液的濃度為10% -30%。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟二中的高方阻磷擴散采用管式三氯氧磷擴散方法對硅片表面摻雜高方阻磷。
[0018]優(yōu)選地，所述步驟三采用HF、H2S0# ΗΝ0 3的混合酸去除磷擴散形成的正面磷硅玻璃和周邊PN結(jié)。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟四中的硅片正面氧化是采用爐管氧化方式，將硅片放置于擴散爐中通入氮氣和氧氣，升溫至800-900°C后，硅片與氧氣反應生成二氧化硅。
[0020]優(yōu)選地，所述氧氣和氮氣的流量分別為500-1000sccm和5_10slm，氧氣和氮氣的混合氣體的通氣時間為5-30min。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述步驟五中的RIE制絨，采用CF4、HjP CHF 3的混合氣體作為刻蝕氣體，在硅片表面形成針狀絨面。
[0022]優(yōu)選地，所述步驟六采用HF和圓03的混合酸對硅片正面進行腐蝕，去除RIE制絨后的損傷層。
[0023]優(yōu)選地，所述步驟七采用PECVD的方法沉積氮化硅膜，氮化硅膜的折射率為2.0-2.5，厚度為 50nm_200nmo
[0024]相應地，本發(fā)明還提供一種高效晶硅太陽能電池，其由上述的制備方法制得。
[0025]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明在硅片拋光面上進行磷擴散，得到均勻性好的PN結(jié)，然后采用二氧化硅鈍化擴散面，使得硅片正面具有較低的表面復合速率，再在二氧化硅上做RIE制絨，達到降低反射率的目的。本發(fā)明克服了直接在硅表面制絨引起的硅表面復合速率增加和擴散不均勻的問題，提升晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0026]圖1是一種高效晶硅太陽能電池制備方法流程圖；
[0027]圖2是本發(fā)明高效晶硅太陽能電池的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
[0029]本發(fā)明所述的高效晶硅太陽能電池的制備步驟具體如下:
[0030]步驟S100:對硅片進行雙面拋光；
[0031 ] 本步驟采用NaOH溶液對硅片雙面拋光，NaOH溶液的濃度為10% -30%。
[0032]步驟S101:在硅片正面進行高方阻磷擴散；
[0033]本步驟的高方阻磷擴散采用管式三氯氧磷擴散方法對硅片表面摻雜高方阻磷。
[0034]步驟S102:去除磷擴散形成的正面磷硅玻璃和周邊PN結(jié)；
[0035]本步驟采用HF、H2S04^P ΗΝ0 3的混合酸去除磷擴散形成的正面磷硅玻璃和周邊PN結(jié)。
[0036]步驟S103:在硅片正面生長氧化層；
[0037]本步驟的硅片正面氧化是采用爐管氧化方式，將硅片放置于擴散爐中通入氮氣和氧氣，升溫至800-900°C后，娃片與氧氣反應生成二氧化娃；氧氣、和氮氣的流量分別為500-1000sccm, seem和5-lOslm，seem指標準毫升/分鐘，slm指標準升/分鐘，氧氣和氮氣的混合氣體的通氣時間為5-30min。
[0038]步驟S104:在硅片正面的氧化層上進行RIE制絨；
[0039]本步驟中的RIE制絨采用CF4、HjP CHF 3的混合氣體作為刻蝕氣體，在硅片表面形成針狀絨面。
[0040]步驟S105:去除RIE制絨后的損傷層；
[0041]本步驟采用HF和圓03的混合酸對硅片正面進行腐蝕，去除RIE制絨后的損傷層。
[0042]步驟S106:在所述硅片正面進行PECVD鍍膜，形成氮化硅減反膜；
[0043]本步驟采用PECVD的方法沉積氮化硅膜，氮化硅膜的折射率為2.0-2.5，厚度為50nm_200nmo
[0044]步驟S107:在硅片背面印刷背電極和鋁背場；
[0045]步驟S108:在硅片正面印刷正電極漿料形成正電極；
[0046]步驟S109:對硅片進行燒結(jié)形成太陽能電池。
[0047]如圖2所示，本發(fā)明所述的制備方法制得的一種高效晶硅太陽能電池從上至下依次包括正電極1、氮化硅膜2、二氧化硅3、N型硅4、P型硅襯底5、鋁背場6和背電極7。
[0048]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明在硅片拋光面上進行磷擴散，得到均勻性好的PN結(jié)，然后采用二氧化硅鈍化擴散面，使得硅片正面具有較低的表面復合速率，再在二氧化硅上做RIE制絨，達到降低反射率的目的。本發(fā)明克服了直接在硅表面制絨引起的硅表面復合速率增加和擴散不均勻的問題，提升晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0049]下面以具體實施例進一步描述本發(fā)明:
[0050]實施例1
[0051]—種高效晶硅太陽能電池的制備方法，包括以下步驟:
[0052]A:采用NaOH溶液對硅片雙面拋光，NaOH溶液的濃度為10 %。
[0053]B:在硅片正面采用管式三氯氧磷擴散方法進行高方阻磷擴散；
[0054]C:采用HF、H2S04^P ΗΝ0