一種高效晶硅太陽(yáng)能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效晶硅太陽(yáng)能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]晶硅太陽(yáng)能電池是一種有效地吸收太陽(yáng)輻射能，利用光生伏打效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，當(dāng)太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)(P-N Junct1n)上，形成新的空穴-電子對(duì)(V_Epair)，在P-N結(jié)電場(chǎng)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(yáng)能電池的制備工藝分為制絨、擴(kuò)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(gòu)化絨面結(jié)構(gòu)，增加太陽(yáng)光的吸收面積，降低太陽(yáng)光的反射率。行業(yè)內(nèi)都是采用整面酸法制絨的方式對(duì)多晶硅表面制絨，在降低反射率的同時(shí)，硅片表面的少子復(fù)合也大大增加，制約了電池開(kāi)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(lái)嚴(yán)重的少子復(fù)合，制約了電池開(kāi)路電壓和短路電流的提高；在絨面上進(jìn)行擴(kuò)散，也導(dǎo)致很差的方阻均勻性，從而影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，能避免直接在硅表面制絨引起的硅表面復(fù)合速率增加和擴(kuò)散不均勻的問(wèn)題，提升晶硅太陽(yáng)能電池的光電效率。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，包括正電極、N型硅、P型硅襯底、鋁背場(chǎng)和背電極，N型硅、P型硅襯底和鋁背場(chǎng)自上而下依次層疊式設(shè)置，所述P型硅襯底上下表面均為拋光面，N型硅上表面層疊有氧化層和減反膜，氧化層位于N型硅與減反膜之間，氧化層表面為絨面。
[0006]作為上述方案的改進(jìn)，所述氧化層表面為針狀絨面。
[0007]作為上述方案的改進(jìn)，所述氧化層為二氧化硅。
[0008]作為上述方案的改進(jìn)，所述減反膜為氮化硅膜。
[0009]作為上述方案的改進(jìn)，所述氮化硅膜的折射率為2.0-2.5。
[0010]作為上述方案的改進(jìn)，所述氮化娃膜的厚度為50nm-200nm。
[0011]作為上述方案的改進(jìn)，所述氮化硅膜由PEV⑶設(shè)備制成。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:P型硅襯底上下表面均為拋光面，具有能得到均勻性好的PN結(jié)的優(yōu)點(diǎn)；N型硅上表面層疊有氧化層和減反膜，氧化層位于N型硅與減反膜之間，氧化層表面為絨面，絨面設(shè)在氧化層表面而不是直接做在硅表面，具有使硅片正面擁有較低的表面復(fù)合速率，有效降低反射率，提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型高效晶硅太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，包括正電極1、N型硅2、P型硅襯底3、鋁背場(chǎng)4和背電極5，N型硅2、P型硅襯底3和鋁背場(chǎng)4自上而下依次層疊式設(shè)置，P型硅襯底3上下表面均為拋光面，N型硅2上表面層疊有氧化層6和減反膜7，氧化層6位于N型硅2與減反膜7之間，氧化層6表面為絨面。
[0016]優(yōu)選地，氧化層6表面為針狀絨面，所述氧化層6為二氧化硅。
[0017]優(yōu)選地，減反膜7為氮化硅膜，所述氮化硅膜的折射率為2.0-2.5，具體的氮化硅膜的折射率為2.0,2.1,2.2,2.3,2.4,2.5，但不限于此。氮化硅膜由PEVCD設(shè)備制成。
[0018]優(yōu)選地，氮化娃膜的厚度為50nm-200nm，具體的氮化娃膜的厚度為50nm、75nm、lOOnm、150nm、175nm、200nm，但不限于此。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:P型硅襯底3上下表面均為拋光面，具有能得到均勻性好的PN結(jié)的優(yōu)點(diǎn)；N型硅2上表面層疊有氧化層6和減反膜7，氧化層6位于N型硅2與減反膜7之間，氧化層6表面為絨面，絨面設(shè)在氧化層6表面而不是直接做在硅表面，具有使硅片正面擁有較低的表面復(fù)合速率，有效降低反射率，提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]本實(shí)用新型所述的高效晶硅太陽(yáng)能電池的制備步驟具體如下:
[0021]步驟S100:對(duì)硅片進(jìn)行雙面拋光；
[0022]本步驟采用NaOH溶液對(duì)硅片雙面拋光，NaOH溶液的濃度為10% -30%。
[0023]步驟S101:在硅片正面進(jìn)行高方阻磷擴(kuò)散；
[0024]本步驟的高方阻磷擴(kuò)散采用管式三氯氧磷擴(kuò)散方法對(duì)硅片表面摻雜高方阻磷。
[0025]步驟S102:去除磷擴(kuò)散形成的正面磷硅玻璃和周邊PN結(jié)；
[0026]本步驟采用HF、H2S04^P ΗΝ0 3的混合酸去除磷擴(kuò)散形成的正面磷硅玻璃和周邊PN結(jié)。
[0027]步驟S103:在硅片正面生長(zhǎng)氧化層；
[0028]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(kuò)散爐中通入氮?dú)夂脱鯕?，升溫?00-900°C后，娃片與氧氣反應(yīng)生成二氧化娃；氧氣和氮?dú)獾牧髁糠謩e為500-1000sccm, seem和5-lOslm，seem指標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，slm指標(biāo)準(zhǔn)升/分鐘，氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w的通氣時(shí)間為5-30min。
[0029]步驟S104:在硅片正面的氧化層上進(jìn)行RIE制絨；
[0030]本步驟中的RIE制絨采用CF4、HjP CHF 3混合氣體作為刻蝕氣體，在硅片表面形成針狀絨面。
[0031]步驟S105:去除RIE制絨后的損傷層；
[0032]本步驟采用HF和順03的混合酸對(duì)硅片正面進(jìn)行腐蝕，去除RIE制絨后的損傷層。
[0033]步驟S106:在所述硅片正面進(jìn)行PECVD鍍膜，形成氮化硅減反膜；
[0034]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
[0035]步驟S107:在硅片背面印刷背電極和鋁背場(chǎng)；
[0036]步驟S108:在硅片正面印刷正電極漿料形成正電極；
[0037]步驟S109:對(duì)硅片進(jìn)行燒結(jié)形成太陽(yáng)能電池。
[0038]最后所應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，包括正電極、N型硅、P型硅襯底、鋁背場(chǎng)和背電極，N型硅、P型硅襯底和鋁背場(chǎng)自上而下依次層疊式設(shè)置，其特征在于:所述P型硅襯底上下表面均為拋光面，N型硅上表面層疊有氧化層和減反膜，氧化層位于N型硅與減反膜之間，氧化層表面為絨面。2.如權(quán)利要求1所述一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述氧化層表面為針狀絨面。3.如權(quán)利要求1所述一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述氧化層為二氧化硅。4.如權(quán)利要求1所述一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述減反膜為氮化硅膜。5.如權(quán)利要求4所述一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述氮化硅膜的折射率為 2.0-2.5ο6.如權(quán)利要求4所述一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述氮化硅膜的厚度為50nm_200nmo7.如權(quán)利要求4所述一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述氮化硅膜由PEVCD設(shè)備制成。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，包括正電極、N型硅、P型硅襯底、鋁背場(chǎng)和背電極，N型硅、P型硅襯底和鋁背場(chǎng)自上而下依次層疊式設(shè)置，所述P型硅襯底上下表面均為拋光面，N型硅上表面層疊有氧化層和減反膜，氧化層位于N型硅與減反膜之間，氧化層表面為絨面。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：P型硅襯底上下表面均為拋光面，具有能得到均勻性好的PN結(jié)的優(yōu)點(diǎn)；N型硅上表面層疊有氧化層和減反膜，氧化層位于N型硅與減反膜之間，氧化層表面為絨面，絨面設(shè)在氧化層表面而不是直接做在硅表面，具有使硅片正面擁有較低的表面復(fù)合速率，有效降低反射率，提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】H01L31/0216, H01L31/0236, H01L31/18
【公開(kāi)號(hào)】CN205104495
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520792590
【發(fā)明人】方結(jié)彬, 秦崇德, 石強(qiáng), 黃玉平, 何達(dá)能, 陳剛
【申請(qǐng)人】廣東愛(ài)康太陽(yáng)能科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月14日