一種n型晶體硅雙面太陽能電池的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光伏太陽能技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種N型晶體硅雙面太陽能電池的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光伏技術(shù)的發(fā)展，N型電池以其少子壽命長，轉(zhuǎn)換效率高，無光致衰減，長期發(fā) 電收益高等特點(diǎn)而備受青睞。N型雙面電池可以雙面同時(shí)發(fā)電，組件輸出功率更高，其應(yīng)用 更加廣泛，如需垂直安裝場合、冰雪地面安裝、水面和帶反射層的房頂安裝等。
[0003] 目前，現(xiàn)有的N型雙面電池形成正面B擴(kuò)發(fā)射層主要方式有：離子注入B、BBr3# 散、旋轉(zhuǎn)涂覆B+高溫?cái)U(kuò)散和B漿印刷+烘干退火等；背面P擴(kuò)散層發(fā)射層制備的主要方式 有：離子注磷、P0C13擴(kuò)散等。其制備方法各有優(yōu)異，但均有一定的局限性，主要表現(xiàn)在B擴(kuò) 散層到P擴(kuò)散的中間處理過程會(huì)帶入一些問題，目前大家采用的第一種方法是在背面P擴(kuò) 散前用酸腐蝕的方法將背面SiOx或背結(jié)去除，這會(huì)導(dǎo)致背面絨面被破壞背面外觀難看，背 面效率損失嚴(yán)重等問題；另一種是采用掩膜阻擋B擴(kuò)散層，然用酸清洗背面SiOx，再用堿清 洗背面，此方法需要印刷掩膜層且需要激光刻蝕邊緣，掩膜成本較高且增加一道印刷工序， 激光刻邊導(dǎo)致正面效率損失嚴(yán)重?？傊陨蟽煽偡椒ㄒ凑嫘蕮p失且成本增加，要么 背面效率損失，如何解決上述問題成了亟待解決的技術(shù)問題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是為克服上述技術(shù)缺陷而提供一種提高N型雙面電池正面和背 面效率，且成本減少的N型晶體硅雙面太陽能電池的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種N型晶體硅雙面太陽能電池的制備方法，采用以下步驟：
[0007] (1)以N型單晶硅片作為基片，將硅片進(jìn)行制絨，清洗；
[0008] (2)將基片正面進(jìn)行硼源旋轉(zhuǎn)涂覆，烘干；
[0009] (3)將基片進(jìn)行高溫?fù)诫s，正面形成B擴(kuò)散發(fā)射極層，同時(shí)在正面及背面形成氧化 層；
[0010] (4)將處理后的基片背面經(jīng)過酸溶液清洗機(jī)，去除背面氧化層；
[0011] (5)對基片進(jìn)行背面P0C13擴(kuò)散，背面形成P(磷）擴(kuò)散層和氧化層；
[0012] (6)對基片進(jìn)行邊緣刻蝕，將邊緣擴(kuò)散層刻蝕干凈；
[0013] (7)將處理后的基片背面經(jīng)過酸溶液清洗機(jī)，將正面和背面氧化層清洗干凈；
[0014] (8)對基片進(jìn)行高溫氧化，在基片的正面和背面形成氧化層；
[0015] (9)在基片的正面及背面先后沉積減反射膜；
[0016] (10)在基片的背面印刷電極圖形，烘干后在正面印刷電極圖形，燒結(jié)后形成N型 雙面電池。
[0017] 步驟（1)中所述的N型單晶硅片的電阻率0· 5-12Ω·〇!!，厚度為80-215μπι，硅錠 少子壽命>1000μs。
[0018] 步驟（2)中烘干的溫度為60-200°C，時(shí)間為10_60s。
[0019] 步驟（3)中高溫?fù)诫s的溫度為900-1050 °C，時(shí)間為100_300min，方塊電阻為 45-120Ω/ 口。
[0020] 步驟（4)中采用濃度為5-lOwt%的HF溶液清洗l-3min。
[0021] 步驟（5)中P0C13擴(kuò)散溫度為750-900°C，擴(kuò)散時(shí)間為60-90min，方塊電阻為 20-120Ω/ 口。
[0022] 步驟（6)采用刻蝕機(jī)刻蝕基片邊緣。
[0023] 步驟（10)中基片的正、背面電極圖形均采用90-130根副柵，寬度為30-100μπι，主 柵根數(shù)為3-5根，寬度為0. 8-1. 6mm。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0025] 1.本發(fā)明B擴(kuò)散時(shí)沒有產(chǎn)生背結(jié)且背面只采用HF清洗，不會(huì)破壞背面絨面，能夠 保持背面反射率，背面轉(zhuǎn)換效率高，背面外觀較好。
[0026] 2.本發(fā)明不需要激光刻蝕電池正面邊緣，將刻蝕引入中途過程中，正面轉(zhuǎn)換效率 尚。
[0027] 3.本發(fā)明不需要對B擴(kuò)散面采用掩膜印刷和掩膜清洗工藝（掩膜材料需要絲網(wǎng)印 刷上去，這會(huì)導(dǎo)致在B擴(kuò)散面邊緣0. 2-0. 5mm沒有掩膜材料蓋住，在后續(xù)工序中這部分B擴(kuò) 散結(jié)不會(huì)被利用，導(dǎo)致效率損失），整個(gè)B擴(kuò)散結(jié)被全部利用，轉(zhuǎn)換效率不會(huì)被損失，且節(jié)約 成本，簡化了工序。
[0028] 4.本發(fā)明制備方法在設(shè)備上非常容易實(shí)現(xiàn)，且設(shè)備和工藝成本低，可以輕松實(shí)現(xiàn) 量產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] -種N型晶體硅雙面太陽能電池的制備方法，采用以下步驟：
[0032](1)選用N型單晶硅片作為基片，將硅片進(jìn)行制絨，清洗，所選取硅片的電阻率 0· 5-12Ω· cm，厚度為 80-215μm，硅錠少子壽命 >1000μs;
[0033] (2)將上述硅片正面進(jìn)行硼源旋轉(zhuǎn)涂覆，烘干，烘干溫度為60-200°C，烘干時(shí)間為 10-60S；
[0034] (3)將上述硅片進(jìn)行高溫?fù)诫s正面形成B擴(kuò)散發(fā)射極層，同時(shí)在正面形成氧化層， 背面形成氧化層，退火溫度為900-1050°(：，時(shí)間為100-3001^11，方塊電阻為45-120〇/口 ；
[0035] (4)將上述硅片經(jīng)過酸溶液清洗機(jī)，將背面氧化層去除，所用的酸溶液為HF溶液， 濃度為5-10%，清洗時(shí)間為1-311^11;
[0036] (5)將上述硅片進(jìn)行背面P0C13擴(kuò)散，背面形成P擴(kuò)散層和氧化層，P0C13擴(kuò)散溫度 為 750-900°C，時(shí)間為 60-90min，方塊電阻為 50-120Ω/ □;
[0037] (6)將上述硅片進(jìn)行邊緣刻蝕，將邊緣擴(kuò)散層刻蝕干凈；
[0038] (7)將上述硅片經(jīng)過酸溶液清洗機(jī)，將正面和背面氧化層清洗干凈；
[0039] (8)將上述硅片進(jìn)行高溫氧化，正面和背面形成氧化層；
[0040] (9)將上述硅片正、背面先后沉積減反射膜；
[0041] (10)將上述硅片背面印刷電極圖形，烘干后在正面印刷電極圖形，燒結(jié)后形成N 型雙面電池，所采用的漿料均為銀漿，正面印刷漿料耗重為0. 10-0. 14g，并用測試機(jī)測試電 池正面和背面效率。
[0042] 對比例1
[0043] -種N型晶體硅雙面太陽能電池的制備方法，采用以下步驟：
[0044] (1)選用N型單晶硅片作為基片，將硅片進(jìn)行制絨，清洗，所選取硅片的電阻率 0· 5-12Ω· cm,厚度為 80-215μm，硅錠少子壽命 >1000μs;
[0045] (2)將上述硅片正面進(jìn)行硼源旋轉(zhuǎn)涂覆，烘干，烘干溫度為60-200°C，烘干時(shí)間為 10-60S；
[0046] (3)將上述硅片進(jìn)行高溫?fù)诫s正面形成B擴(kuò)散發(fā)射極層，同時(shí)在正面形成氧化層， 背面形成氧化層，退火溫度為900-1050°(：，時(shí)間為100-3001^11，方塊電阻為45-120〇/口 ；
[0047] (4)將上述硅片正面采用印刷機(jī)進(jìn)行掩膜印刷，烘干將正面遮擋住，掩膜印刷耗重 為1. 0-1. 3g，烘干溫度為160-240°C，烘干時(shí)間為180-300S;
[0048] (5)將上述硅片用的酸溶液進(jìn)行清洗，將背面氧化層去除，所用酸溶液清洗為HF 溶液，濃度為5-10%，清洗時(shí)間為l-3min;
[0049] (6)將上述硅片經(jīng)過堿溶液清洗，將掩膜去除，所用堿溶液為NaOH溶液，濃度為 0· 5-2%，清洗時(shí)間為40-80S。
[0050] (7)將上述硅片進(jìn)行背面P0C13擴(kuò)散，背面形成P擴(kuò)散層和氧化層，P0C13擴(kuò)散溫度 為 750-900°C，時(shí)間為 60-90min，方塊電阻為 50-120Ω/ □;
[0051 ] (8)將上述硅片經(jīng)過酸溶液清洗機(jī)，將正面和背面氧化層清洗干凈；
[0052] (9)將上述硅片進(jìn)行高溫氧化，正面和背面形成氧化層；
[0053] (10)將上述硅片正、背面先后沉積減反射膜；
[0054] (11)將上述硅片背面印刷電極圖形，烘干后在正面印刷電極圖形，燒結(jié)后形成N 型雙面電池，所采用的漿料均為銀漿，正面印刷漿料耗重為0. 10-0. 14g;
[0055] (12)用激光打邊機(jī)將電池片正面刻邊，將并用測試機(jī)測試電池正面和背面效率。
[0056] 對比例2
[0057] -種N型晶體硅雙面太陽能電池的制備方法，采用以下步驟：
[0058] (1)選用N型單晶硅片作為基片，將硅片進(jìn)行制絨，清洗，所選取硅片的電阻率 0· 5-12Ω· cm,厚度為 80-215μm，硅錠少子壽命 >1000μs;
[0059] (2)將上述硅片正面進(jìn)行硼源旋轉(zhuǎn)涂覆，烘干，烘干溫度為60-200°C，烘干時(shí)間為 10-60S；
[0060] (3)將上述硅片進(jìn)行高溫?fù)诫s正面形成B擴(kuò)散發(fā)射極層，同時(shí)在正面形成氧化層， 背面形成氧化層，退火溫度為900-1050°(：，時(shí)間為100-3001^11，方塊電阻為45-120〇/口 ；
[0061] (4)將上述硅片在濕法刻蝕機(jī)上用酸溶液進(jìn)行清洗，將背面氧化層去除，并腐蝕 一定深度的背面Si層，所用酸溶液為HF和ΗΝ03混合溶液，HF濃度為5-10%，ΗΝ0 3濃度為 9-15%，清洗時(shí)間為1-3111；[11，腐蝕重量為0.1-0.2區(qū)。
[0062] (5)將上述硅片進(jìn)行背面P0C13擴(kuò)散，背面形成P擴(kuò)散層和氧化