本发明属于晶硅太阳能电池的制作技术领域,具体涉及一种酸法后制绒无死层发射极的制备工艺。该发明先采用先扩散后制绒的方法,制备具有优良性能的无死层发射极,此工艺可以有效地去除电池片表面的死层发射极区,提高太阳能电池的短波响应,减小暗电流,有效提高电池片的开路电压,并且易于工业化生产。
1.一种酸法后制绒无死层发射极的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:(1)将硅片放入扩散炉,进行扩散制备低方阻为0—20ohm/sq的发射极;(2)表面酸制绒同时去除高掺杂死层发射极区:将硅片放入HNO₃和HF溶液中,浸泡1—30min,完成表面制绒,同时得到方阻为50—150ohm/sq的无死层发射极;(3)清洗:将硅片放入浓度为1—5%KOH溶液中,清洗0.5—5分钟,然后再放入浓度为5—15%的HCl和浓度为2%—10%的HF酸混合溶液中清洗0.5—5分钟。
2.xa0根据权利要求1所述的一种碱法后制绒无死层发射极的制备工艺,其特征在于,所述的步骤(2)中,所述的HNO₃和HF溶液的温度为5—15°C,其中HNO₃的浓度为20—500g/L,HF的浓度为5—200g/L。
3.xa0根据权利要求1所述的一种碱法后制绒无死层发射极的制备工艺,其特征在于,所述的硅片为多晶硅或类单晶硅。技术领域
本发明属于晶体硅太阳能电池的制作技术领域,具体涉及一种酸法后制绒无死层发射极的制备工艺。
背景技术
随着化石能源的枯竭,太阳能电池作为一种绿色能源,得到快速的发展。晶体硅太阳能电池成为目前太阳能电池领域的主流,如何降低太阳能电池的成本,提高太阳能电池的效率成为国内外晶体硅太阳能电池研究的重点。发射极作为太阳能电池的关键组成部分,其表面掺杂浓度,直接影响太阳能电池的效率。因为当掺杂浓度大于10²⁰/cm³时,将成为死层区,因此,通过降低发射极表面的掺杂浓度,提高电池片对短波段的响应,以及降低暗电流,提高开路电压,成为目前提高电池效率的主要方法。然而传统的发射极的制备,硅片表面的掺杂浓度都高于10²⁰/cm³,因此表面会形成几十纳米的死层区,影响电池的效率。
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的缺陷,提供一种酸法后制绒无死层发射极的制备工艺,采用先扩散后制绒的方法,制备具有优良性能的无死层发射极,其工序包括,传统扩散低方阻发射极的制备,表面酸制绒同时去除高掺杂死层发射极区,清洗。本发明可以有效地去除电池片表面的死层发射极区,提高太阳能电池的短波响应,减小暗电流,有效提高电池片的开路电压,并且易于工业化生产。本发明的技术方案为:一种酸法后制绒无死层发射极的制备工艺,包括以下步骤:(1)将硅片放入扩散炉,进行扩散制备低方阻为0—20ohm/sq的发射极;(2)表面酸制绒同时去除高掺杂死层发射极区:将硅片放入HNO₃和HF溶液中,浸泡1—30min,完成表面制绒,同时得到方阻为50—150ohm/sq的无死层发射极,所述的HNO₃和HF溶液的温度为5—15°C,其中HNO₃的浓度为20—500g/L,HF的浓度为5—200g/L;(3)清洗:将硅片放入浓度为1—5%KOH溶液中,清洗0.5—5分钟,然后再放入浓度为5—15%的HCl和浓度为2%—10%的HF酸混合溶液中清洗0.5—5分钟,清洗后,无死层发射极表面的掺杂浓度低于10²⁰/cm³。本发明所述的硅片为多晶或类单晶硅。本发明的有益效果为:本发明的一种酸法后制绒无死层发射极的制备工艺,采用先扩散后制绒的方法,制备具有优良性能的无死层发射极,其工序包括,传统扩散低方阻发射极的制备,表面酸制绒同时去除高掺杂死层发射极区,清洗。本发明应用于多晶硅或类单晶硅,可以有效地去除电池片表面的死层发射极区,能更彻底得进行吸杂和去除死层发射极区,提高太阳能电池的短波响应,减小暗电流,有效提高电池片的开路电压,并且易于工业化生产。 附图说明: 图1所示为晶体硅传统扩散结构示意图;图2所示为本发明无死层发射极结构示意图;图中,1.扩散源原子,2.含掺杂源的硅玻璃,3.死层发射极,4.无死层发射极,5.硅片。 具体实施方式: 为了更好地理解本发明,下面结合附图来详细说明本发明的技术方案,但是本发明并不局限于此。本发明是一种酸法后制绒无死层发射极的制备工艺,技术方案为,包含以下工艺步骤:传统扩散低方阻发射极的制备,表面制绒同时去除高掺杂死层发射极3区,清洗。具体步骤为:(1)将硅片5放入扩散炉,进行扩散制备低方阻为0—20ohm/sq的发射极;(2)表面酸制绒同时去除高掺杂死层发射极3区:将硅片5放入HNO₃和HF溶液中,浸泡1—30min,完成表面制绒,同时得到方阻为50—150ohm/sq的无死层发射极4,所述的HNO₃和HF溶液的温度为5—15°C,其中HNO₃的浓度为20—500g/L,HF的浓度为5—200g/L;(3)清洗:将硅片5放入浓度为1—5%KOH溶液中,清洗0.5—5分钟,然后再放入浓度为5—15%的HCl和浓度为2%—10%的HF酸混合溶液中清洗0.5—5分钟,清洗后,发射极表面的掺杂浓度低于10²⁰/cm³。本发明所述的硅片5为多晶或类单晶硅。 实施例1 将酸制绒清洗后的P型多晶硅片5,放入管式扩散炉中进行扩散,时间为5h,扩散源原子1进入硅片5,方阻为10ohm/sq;然后将完成扩散的硅片5,放入浓度为210g/L的HNO3和浓度为55g/L的HF酸混合溶液中,溶液的温度控制在7°C,浸泡250s,完成表面制绒,同时得到方阻为81ohm/sq的无死层发射极4;将已去除死层发射极3区的硅片5放入浓度为3%的KOH溶液中,浸泡30s;然后再将硅片5进入浓度为10%的HCl和浓度为6%的HF酸混合溶液中,浸泡30s;最后将完成清洗的硅片5,依次完成边缘隔离,减反射膜沉积,印刷,烧结等工艺,得到太阳能电池片,其平均光电转换效率可达到17.27%。 实施例2 将酸制绒清洗后的P型V型类单晶硅片5,放入管式扩散炉中进行扩散,时间为7h,扩散源原子1进入硅片5,方阻为6ohm/sq;然后将完成扩散的硅片5,放入浓度为210g/L的HNO3和浓度为55g/L的HF酸混合溶液中,溶液的温度控制在7°C,浸泡280s,完成表面制绒,同时得到方阻为75ohm/sq的无死层发射极4;将已去除死层发射极3区的硅片5放入浓度为3%的KOH溶液中,浸泡30s;然后再将硅片5进入浓度为10%的HCl和浓度为6%的HF酸混合溶液中,浸泡30s;最后将完成清洗的硅片5,依次完成边缘隔离,减反射膜沉积,印刷,烧结等工艺,得到太阳能电池片,其平均光电转换效率可达到17.21%。