專利名稱：一種晶體硅太陽能電池的選擇性擴(kuò)散工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于晶硅太陽能電池的制作領(lǐng)域，具體涉及一種晶體硅太陽能電池的選擇 性擴(kuò)散工藝。
背景技術(shù)：
隨著化石能源的枯竭，太陽能電池作為一種綠色能源，得到快速的發(fā)展。晶體硅太陽能 電池成為目前太陽能電池領(lǐng)域的主流，如何降低太陽能電池的成本，提高太陽能電池的效 率成為國內(nèi)外晶體硅太陽能電池研究的重點(diǎn)。選擇性發(fā)射極太陽能電池，與傳統(tǒng)工藝晶體硅太陽能電池相比，效率可以提高約 0.5個(gè)百分點(diǎn)。而目前制作選擇性發(fā)射極晶體硅太陽能電池的工藝復(fù)雜，成本高，例如2010 年7月21日公開的申請?zhí)枮?01010102808. 2的發(fā)明專利申請“一種硅太陽能電池的制備 方法”公開了一種硅太陽能電池的制備方法，在硅片上制作PN結(jié)工藝中，采用了選擇性擴(kuò)散 工藝法，即利用激光對硅片的一個(gè)表面上欲制作正面電極的位置處進(jìn)行加熱，在加熱作用 下，均勻粘附在這個(gè)表面上的磷源中的磷向硅片內(nèi)擴(kuò)散，這樣在欲制作正面電極的位置處 形成薄層電阻較小的重?fù)诫s區(qū)域，有效減少了硅太陽能電池的薄層電阻，這樣不僅有利于 增加硅太陽能電池的開路電壓，開路電壓的增加，有效提高了硅太陽電池的轉(zhuǎn)化效率，而且 減少了硅太陽能電池的串聯(lián)電阻，能夠較好地滿足工業(yè)化生產(chǎn)的目的。其具體過程為首先 是在硅片的一個(gè)表面上噴涂磷源，磷源為含磷酸的漿料，然后烘干硅片以保持磷源均勻粘 附在硅片的這個(gè)表面上，其次用激光對欲制作正面電極的位置處加熱，隨后進(jìn)行后續(xù)的燒 結(jié)步驟。工藝過程復(fù)雜，成本高，并且這種做法，難以保證淺結(jié)區(qū)與柵線區(qū)的方塊電阻達(dá)到 目標(biāo)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述存在的缺陷，提供一種晶體硅太陽能電池的選擇性擴(kuò) 散工藝，該發(fā)明采用在印刷區(qū)域鐳射摻雜的方法，實(shí)現(xiàn)選擇性發(fā)射極太陽能電池的制備，在 進(jìn)行激光鐳射前不需要噴涂磷源，能降低選擇性發(fā)射極晶體硅太陽能電池制作的成本。本發(fā)明的一種晶體硅太陽能電池的選擇性擴(kuò)散工藝技術(shù)方案為，包含以下工藝步 驟高方阻擴(kuò)散，印刷區(qū)域鐳射摻雜，磷硅玻璃去除。所述的高方阻擴(kuò)散，阻值控制在70-90 ohm/sq。所述的印刷區(qū)域鐳射摻雜，采用波長為532nm或者355nm的激光在預(yù)備印刷正面電 極區(qū)域鐳射，鐳射深度控制在50-1000nm，實(shí)現(xiàn)印刷區(qū)域重?fù)诫s，阻值控制在20-40 ohm/sq。本發(fā)明的擴(kuò)散工藝具體步驟為
1.高方阻擴(kuò)散，將硅片放入擴(kuò)散爐中進(jìn)行擴(kuò)散，阻值控制在70-90 ohm/sq。2.印刷區(qū)域鐳射摻雜，采用波長為532nm或者355nm的激光在硅片預(yù)備印刷正面電 極區(qū)域鐳射，鐳射深度控制在50-1000nm，實(shí)現(xiàn)印刷區(qū)域重?fù)诫s，阻值控制在20-40 ohm/sq。3.磷硅玻璃去除。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的工序包括，高方阻擴(kuò)散，印刷區(qū)域鐳射摻雜，磷硅玻璃去除。在高方阻的基礎(chǔ)上，采用鐳射摻雜的方法，在印刷區(qū)域進(jìn)行二次擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)印刷 區(qū)域重?fù)诫s，非印刷區(qū)域輕摻雜，形成選擇性發(fā)射極。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在進(jìn)行激光鐳射前 不需要噴涂磷源，能降低選擇性發(fā)射晶體硅太陽能電池制作的成本。與其他選擇性擴(kuò)散工 藝相比，具有工藝簡單，成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。采用該工藝制備的選擇性發(fā)射晶 體硅太陽能電池，具有較好的短波響應(yīng)，大大降低了發(fā)射極區(qū)的少數(shù)載流子的復(fù)合幾率，可 以獲得較高的開路電壓和短路電流。采用本發(fā)明工藝制備的選擇性發(fā)射晶體硅太陽能電 池，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到18. 0—18. 5%。


圖1所示為本發(fā)明的選擇性發(fā)射太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，1.正面電極，2.印刷區(qū)域，3.非印刷區(qū)域，4.硅。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明并 不局限于此。本發(fā)明的一種晶體硅太陽能電池的選擇性擴(kuò)散工藝技術(shù)方案為，包含以下工藝步 驟高方阻擴(kuò)散，印刷區(qū)域2鐳射摻雜，磷硅玻璃去除。所述的高方阻擴(kuò)散，在硅片4上進(jìn)行擴(kuò)散，使非印刷區(qū)域3擁有較高的方阻，阻值 控制在 70-90 ohm/sq。所述的印刷區(qū)域2鐳射摻雜，采用波長為532nm或者355nm的激光在預(yù)備印刷正 面電極1區(qū)域(即印刷區(qū)域2)鐳射，鐳射深度控制在50-1000nm，將磷硅玻璃中的磷作為磷 源，進(jìn)行二次擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)印刷區(qū)域2重?fù)诫s，阻值控制在20-40 ohm/sq。實(shí)施例1
將制絨清洗后的單晶硅片4，放入管式擴(kuò)散爐中，擴(kuò)散后方阻為80 ohm/sq ；采用頻率 為750Hz，波長為532nm的激光，對印刷區(qū)域2鐳射刻蝕200nm的深度，印刷區(qū)域2阻值為28 ohm/sq ；將鐳射后的硅片4，放入10%的HF溶液中清洗6min，去除磷硅玻璃；將清洗好的硅 片4再進(jìn)行刻蝕，鍍減反射膜，印刷，燒結(jié)等工藝，得到太陽能電池片，其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá) 到 18. 32%。實(shí)施例2
將制絨清洗后的單晶硅片4，放入管式擴(kuò)散爐中，擴(kuò)散后方阻為85 ohm/sq ；采用頻率 為750Hz，波長為532nm的激光，對印刷區(qū)域鐳射刻蝕IOOnm的深度，印刷區(qū)域2阻值為32 ohm/sq ；將鐳射后的硅片4，放入10%的HF溶液中清洗6min，去除磷硅玻璃；將清洗好的硅 片4再進(jìn)行刻蝕，鍍減反射膜，印刷，燒結(jié)等工藝，得到太陽能電池片，其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá) 到 18. 27%。
權(quán)利要求
一種晶體硅太陽能電池的選擇性擴(kuò)散工藝，其特征在于，包含以下工藝步驟高方阻擴(kuò)散，印刷區(qū)域鐳射摻雜，磷硅玻璃去除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶體硅太陽能電池的選擇性擴(kuò)散工藝，其特征在于，所 述的高方阻擴(kuò)散，阻值控制在70-90 ohm/sq。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶體硅太陽能電池的選擇性擴(kuò)散工藝，其特征在于，所 述的印刷區(qū)域鐳射摻雜，采用波長為532nm或者355nm的激光在預(yù)備印刷正面電極區(qū)域鐳 射，鐳射深度控制在50-1000nm，阻值控制在20-40 ohm/sq。
全文摘要
本發(fā)明屬于晶硅太陽能電池的制作領(lǐng)域，具體涉及一種晶體硅太陽能電池的選擇性擴(kuò)散工藝。該發(fā)明采用在印刷區(qū)域鐳射摻雜的方法，實(shí)現(xiàn)選擇性發(fā)射極太陽能電池的制備，其工序包括，高方阻擴(kuò)散，印刷區(qū)域鐳射摻雜，磷硅玻璃去除，在進(jìn)行激光鐳射前不需要噴涂或旋涂任何磷源，能降低選擇性發(fā)射極晶體硅太陽能電池制作的成本。與其他選擇性擴(kuò)散工藝相比，具有工藝簡單，成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。
文檔編號H01L31/18GK101997060SQ201010516839
公開日2011年3月30日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者任現(xiàn)坤, 劉鵬, 姜言森, 張春燕, 徐振華, 李玉花, 楊青天, 王兆光, 程亮 申請人:山東力諾太陽能電力股份有限公司