專利名稱：低純度單晶硅太陽能電池的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶體硅太陽能電池領(lǐng)域，特別是指低純度單晶硅太陽能電池的制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的晶體硅太陽能電池，其采用的硅片都是采用氣相法制造的，其純度較高，但是制造成本也較高，直接導(dǎo)致其制造的晶體硅太陽能電池的價(jià)格較高，以致嚴(yán)重影響晶體硅太陽能電池的推廣應(yīng)用 由于冶金法提純硅技術(shù)的大力發(fā)展，4N 5. 5N純度的硅材料已可以大力生產(chǎn)，而且其成本較低，但是用4N-5. 5N的硅材料直接制備太陽能電池，由于純度不高，雜質(zhì)成分復(fù)雜，故在生產(chǎn)中遇到的問題很多，最主要的問題是漏電流過大，引起熱斑效應(yīng)等，故不能使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供低純度單晶硅太陽能電池的制
造方法，使得由冶金法提純的4N 5. 5N純度的硅材料可用于制造太陽能電池，從而大大降
低太陽能電池的制造成本。 本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 低純度單晶硅太陽能電池的制造方法，包括如下步驟 步驟一，將純度為4N 5. 5N的硅片插入石英舟中，在950 125(TC下，進(jìn)行25 35min的高溫煅燒； 步驟二，用酸對(duì)煅燒后的硅片進(jìn)行清洗； 步驟三，對(duì)清洗后的硅片進(jìn)行表面織構(gòu)化處理，使硅片表面形成金字塔結(jié)構(gòu)絨面，形成的金字塔結(jié)構(gòu)絨面的塔底的平均寬度為15 25ym、金字塔結(jié)構(gòu)絨面的平均高度為1 4 ii m ; 步驟四，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，通入i : io io : i的硅烷和氬氣，
通過控制時(shí)間鍍膜厚為0. 1-10 ii m的本征硅膜，鍍膜時(shí)要求襯底溫度達(dá)到800°C以上；
步驟五，鍍膜完成后再經(jīng)過晶體硅太陽能電池的常規(guī)工藝進(jìn)行處理，主要包括擴(kuò)散、等離子刻蝕、去PSG、 PECVD鍍氮化硅膜、絲網(wǎng)印刷等工藝，制成低純度單晶硅太陽能電池。
所述步驟二中對(duì)硅片清洗采用的酸為氫氟酸，鹽酸，或體積比i : i的氫氟酸和鹽
酸混合酸。 所述步驟三中對(duì)硅片進(jìn)行表面織構(gòu)化處理采用堿溶液，堿溶液+異丙醇，磷酸鈉溶液，硅酸鈉溶液，或碳酸氫鈉溶液。 本發(fā)明主要是基于現(xiàn)有的由冶金法提純的4N 5. 5N純度的硅材料由于漏電流過大等缺陷無法直接用于制造太陽能電池的缺點(diǎn)，采用上述的技術(shù)方案以克服這些技術(shù)缺陷，從而使得4N 5. 5N純度的硅材料可以用于制造太陽能電池，和采用高純硅材料制成的太陽能電池相比，其成本大為降低。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一種低純度單晶硅太陽能電池的制造方法，包括如下步驟
低純度單晶硅太陽能電池的制造方法，包括如下步驟 步驟一，將純度為4N(99. 99wt% )的硅片插入石英舟中，在100(TC下，進(jìn)行30min的高溫煅燒； 步驟二，用體積比l : 1的氫氟酸和鹽酸混合酸對(duì)煅燒后的硅片進(jìn)行清洗；
步驟三，將清洗后的硅片用3wt^的氫氧化鈉溶液在8(TC進(jìn)行表面織構(gòu)化處理，使硅片表面形成金字塔結(jié)構(gòu)絨面，形成的金字塔結(jié)構(gòu)絨面的塔底的平均寬度為20ym、金字塔結(jié)構(gòu)絨面的平均高度為3 ii m ;為了保證成膜質(zhì)量，且與后續(xù)工藝匹配，要求織構(gòu)化后的硅片表面形貌滿足以下要求1)不能完全平坦，但高低也不能相差太大；2)均勻，不能粗大，也不能細(xì)??； 步驟四，采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，通入1 : 1的硅烷和氬氣，通過控制時(shí)間鍍膜厚為5 ii m的本征硅膜，鍍膜時(shí)要求襯底溫度達(dá)到800°C以上； 步驟五，鍍膜完成后再經(jīng)過晶體硅太陽能電池的常規(guī)工藝進(jìn)行處理，主要包括擴(kuò)散、等離子刻蝕、去PSG、 PECVD鍍氮化硅膜、絲網(wǎng)印刷等工藝，制成低純度單晶硅太陽能電池。 在線測試制得的低純度單晶硅太陽能電池的電學(xué)性能，漏電流的大小主要由測試的反向電流的大小來體現(xiàn)，反向電流越大，漏電流越大。測試反向電流， 一般加載的反向電壓為12V和6V兩種。 將本發(fā)明制得的低純度單晶硅太陽能電池與4N的硅片采用普通晶體硅太陽能電池的制造方法制造的電池進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)采用普通方法制造的電池，反向電流很大，在加載12V反向電壓的時(shí)候，反向電流12. 26A (擊穿)；在加載6V反向電壓的時(shí)候，反向電流為4-10A。而本發(fā)明制得的低純度單晶硅太陽能電池，加載12V反向電壓，反向電流為2-5A ;加載6V反向電壓，反向電流為0. I-IA。 上述僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
低純度單晶硅太陽能電池的制造方法，其特征在于包括如下步驟步驟一，將純度為4N～5.5N的硅片插入石英舟中，在950～1250℃下，進(jìn)行25～35min的高溫煅燒；步驟二，用酸對(duì)煅燒后的硅片進(jìn)行清洗；步驟三，對(duì)清洗后的硅片進(jìn)行表面織構(gòu)化處理，使硅片表面形成金字塔結(jié)構(gòu)絨面，形成的金字塔結(jié)構(gòu)絨面的塔底的平均寬度為15～25μm、金字塔結(jié)構(gòu)絨面的平均高度為1～4μm；步驟四，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積，通入1∶10～10∶1的硅烷和氬氣，通過控制時(shí)間鍍膜厚為0.1-10μm的本征硅膜，鍍膜時(shí)要求襯底溫度達(dá)到800℃以上；步驟五，鍍膜完成后再經(jīng)過晶體硅太陽能電池的常規(guī)工藝進(jìn)行處理，主要包括擴(kuò)散、等離子刻蝕、去PSG、PECVD鍍氮化硅膜、絲網(wǎng)印刷等工藝，制成低純度單晶硅太陽能電池。
2. 如權(quán)利要求1所述的低純度單晶硅太陽能電池的制造方法，其特征在于所述步驟二中對(duì)硅片清洗采用的酸為氫氟酸，鹽酸，或體積比i : i的氫氟酸和鹽酸混合酸。
3. 如權(quán)利要求1所述的低純度單晶硅太陽能電池的制造方法，其特征在于所述步驟三中對(duì)硅片進(jìn)行表面織構(gòu)化處理采用堿溶液，堿溶液+異丙醇，磷酸鈉溶液，硅酸鈉溶液，或碳酸氫鈉溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及晶體硅太陽能電池領(lǐng)域，特別是指低純度單晶硅太陽能電池的制造方法，將純度為4N～5.5N的硅片首先進(jìn)行高溫煅燒，然后進(jìn)行清洗和表面織構(gòu)化處理，使硅片表面形成金字塔結(jié)構(gòu)絨面，并采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積鍍膜厚為0.1-10μm的本征硅膜，再經(jīng)過晶體硅太陽能電池的常規(guī)工藝進(jìn)行處理，制成低純度單晶硅太陽能電池，克服了4N～5.5N的硅片采用普通晶體硅太陽能電池的制造方法制造的電池漏電流過大而無法使用的缺點(diǎn)，使得冶金法制得的4N～5.5N的硅片可用于制造太陽能電池。
文檔編號(hào)C23F1/14GK101714592SQ20091030945
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者張偉娜, 戴文偉, 林霞, 鄭智雄, 黃惠東 申請人:南安市三晶陽光電力有限公司