一种太阳能电池的制作方法

一种太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池制造技术领域，特别是涉及一种太阳能电池的制作方法。
【背景技术】
[0002]由于环境污染问题的日益严重及矿石等能源的日益紧缺，作为清洁能源的太阳能电池产业近年来得到了快速的发展。太阳能电池主要通过高纯硅片制备而成，其包括制绒、扩散、PECVD、丝网印刷机烧结等相关工序，各工序的工艺都比较复杂，尤其是扩散，其目的是制备太阳能电池PN结，扩散工艺的均匀性及PN结的制备均对太阳能电池的转换效率有较大影响。
[0003]目前太阳能电池的扩散工艺中主要是以队、02及POCl3等为原料气体，通过气体在高温下的化学反应得到磷，并在高温下推进进入P型硅片中，制备出PN结。其中通入O2的主要目的是在硅片表面形成一层很薄的S1Jl，这样在磷扩散过程中能够有效的减少“死层”，从而减少电池缺陷，更有利于提高电池的转换效率。然而由于现有技术中氧化和磷扩散是同时进行的，扩散炉管较长导致气体的均匀性也很难控制，且炉内不同硅片的氧化时间也存在差异，因此形成的S1Jl的均匀性也很难控制，这会降低太阳能电池的转换效率。

【发明内容】

[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种太阳能电池的制作方法，能够提高二氧化硅层的均匀性，从而能够减少电池缺陷，提高太阳能电池的转换效率。
[0005]本发明提供的一种太阳能电池的制作方法，包括:将制绒后的硅片先进行氧化，在所述硅片表面制备二氧化硅层，然后进行磷扩散。
[0006]优选的，在上述制作方法中，所述将制绒后的硅片进行氧化的过程为:利用制绒设备出料口安装的氧化设备，将制绒后的硅片进行氧化。
[0007]优选的，在上述制作方法中，制备的所述二氧化硅层为厚度5纳米至80纳米的二氧化硅层。
[0008]优选的，在上述制作方法中，所述磷扩散过程包括:
[0009]将所述硅片装入扩散炉中，并进行第一次快速升温；
[0010]磷沉积；
[0011]第二次快速升温，进行磷推进；
[0012]快速降温，并进行低温吸杂；
[0013]将所述硅片退出所述扩散炉。
[0014]优选的，在上述制作方法中，在将所述硅片装入扩散炉中之前，设置炉管温度为780°C，设置氮气的流速范围为6L/min至14L/min。
[0015]优选的，在上述制作方法中，在所述第一次快速升温过程中，设置升温速率不小于8°C /min，氮气流速为 5L/min 至 15L/min。
[0016]优选的，在上述制作方法中，所述磷沉积过程中，设置沉积温度不大于800°C，氮气的流速为7.5L/min，氧气的流速为0.2L/min至0.4L/min，氮气/三氯氧磷的流速为0.91/min，沉积时间为16min。
[0017]优选的，在上述制作方法中，所述磷推进的过程中，设置沉积温度不大于825 °C，氮气的流速为9L/min，氧气的流速为0.2L/min至0.4L/min，沉积时间为20min。
[0018]优选的，在上述制作方法中，所述低温吸杂的过程中，设置炉管温度不大于800°C，氮气的流速为8L/min，低温吸杂时间为6min。
[0019]优选的，在上述制作方法中，将所述硅片退出所述扩散炉之前，设置炉管温度为780°C，设置氮气的流速范围为5L/min至15L/min。
[0020]通过上述描述可知，本发明提供的一种太阳能电池的制作方法，由于将制绒后的硅片先进行氧化，在所述硅片表面制备二氧化硅层，然后进行磷扩散，这样就能使硅片表面氧化形成的二氧化硅层更均匀，因此能够减少电池缺陷，提高太阳能电池的转换效率。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1为本申请实施例提供的一种太阳能电池的制作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]本申请实施例提供的一种太阳能电池的制作方法如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种太阳能电池的制作方法的流程图。该制作方法包括:
[0025]S1:选取合适的多晶硅片，采用酸液进行制绒和清洗处理，形成制绒面；
[0026]S2:将制绒后的硅片先进行氧化，在所述硅片表面制备二氧化硅层；
[0027]S3:磷扩散；
[0028]S4:利用酸液对硅片背面进行刻蚀，去除硅片上的PSG和边缘pn结；
[0029]S5:利用管式PECVD设备在硅片正面先后沉积S1jP SiN x作为减反射膜；
[0030]S6:在多晶硅片正表面印刷银浆作为正电极，背表面印刷铝浆作为背电场，以及印刷银铝浆作为背电极，然后进入烧结炉烧结；
[0031]S7:对太阳能电池进行性能测试。
[0032]需要重点指出的是:该实施例与现有技术的重要区别在于，本申请实施例是将制绒后的硅片先进行氧化，在所述硅片表面制备二氧化硅层，然后进行磷扩散。
[0033]通过上述描述可知，本申请实施例提供的一种太阳能电池的制作方法，由于将制绒后的硅片先进行氧化，在所述硅片表面制备二氧化硅层，然后进行磷扩散，这样就能使硅片表面氧化形成的二氧化硅层更均匀，因此能够减少电池缺陷，提高太阳能电池的转换效率。
[0034]作为另一个优选方案，所述将制绒后的硅片进行氧化的过程为:利用制绒设备出料口安装的氧化设备，将制绒后的硅片进行氧化。需要说明的是，由于该氧化设备安 装在制绒设备出料口，因此硅片制绒完成后能立即开始单独的氧化过程，不会受到其他气体的影响，因此氧化得到的二氧化硅层更为均匀，最终提高太阳能电池的效率。
[0035]进一步的，在上述制作方法中，制备的所述二氧化娃层为厚度5纳米至80纳米的二氧化硅层，厚度在该范围内的二氧化硅层与后续的磷扩散过程相匹配，使磷扩散更为均匀。
[0036]进一步的，在上述制作方法中，所述磷扩散过程包括:
[0037]将所述硅片装入扩散炉中，并进行第一次快速升温；
[0038]磷沉积；
[0039]第二次快速升温，进行磷推进；
[0040]快速降温，并进行低温吸杂；
[0041]将所述硅片退出所述扩散炉。
[0042]进一步的，在上述磷扩散过程中，先进行低温进舟的流程:在将所述硅片装入扩散炉中之前，设置炉管温度为780°C，设置氮气的流速范围为6L/min至14L/min。
[0043]进一步的，在上述磷扩散过程中，在所述第一次快速升温过程中，设置升温速率不小于8°C /min，氮气流速为5L/min至15L/min。该第一次快速升温过程最终使炉管升高到800 0C的高温，为沉积做准备。
[0044]进一步的，在上述磷扩散过程中，所述磷沉积过程中，设置沉积温度不大于800°C，氮气的流速为7.5L/min，氧气的流速为0.2L/min至0.4L/min，氮气/三氯氧磷(N2-POCl3)的流速为0.9L/min，沉积时间为16min。
[0045]需要说明的是，在上述磷沉积过程之后还包括一个第二次快速升温的过程，设置氮气的流速为8L/min，炉管快速升温至825°C，升温速率不小于8V /min。
[0046]进一步的，在上述磷扩散过程中，所述磷推进的过程中，设置沉积温度不大于825°C，氮气的流速为9L/min，氧气的流速为0.2L/min至0.4L/min，沉积时间为20min。
[0047]需要说明的是，在上述磷推进过程之后还包括快速降温过程，具体为:设置氮气流速为8L/min，降温速率不小于6°C /min，通过该降温过程将炉管降至800°C。
[0048]进一步的，在上述磷扩散过程中，所述低温吸杂的过程中，设置炉管温度不大于800°C，氮气的流速为8L/min，低温吸杂时间为6min。
[0049]进一步的，在上述磷扩散过程中，还包括低温出舟的流程，具体为:将所述硅片退出所述扩散炉之前，设置炉管温度为780°C，设置氮气的流速范围为5L/min至15L/min。
[0050]需要说明的是，最后采用四探针法测试硅片的方块电阻，平均值为95 Ω /sq，方块电阻波动为±5D/sq。
[0051]通过上述描述可知，本发明提供的一种太阳能电池的制作方法，由于将制绒后的硅片先进行氧化，在所述硅片表面制备二氧化硅层，然后进行磷扩散，二氧化硅层的厚度与后续的磷扩散过程相匹配，这样就能在保证产线产量的前提下，使硅片表面氧化形成的二氧化硅层更均匀，因此能够减少电池缺陷，提高太阳能电池的转换效率。
[0052]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，将制绒后的硅片先进行氧化，在所述硅片表面制备二氧化硅层，然后进行磷扩散。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述将制绒后的硅片进行氧化的过程为:利用制绒设备出料口安装的氧化设备，将制绒后的硅片进行氧化。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，制备的所述二氧化硅层为厚度5纳米至80纳米的二氧化硅层。4.根据权利要求1-3任一项所述的制作方法，其特征在于，所述磷扩散过程包括: 将所述硅片装入扩散炉中，并进行第一次快速升温； 磷沉积； 第二次快速升温，进行磷推进； 快速降温，并进行低温吸杂； 将所述硅片退出所述扩散炉。5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，在将所述硅片装入扩散炉中之前，设置炉管温度为780°C，设置氮气的流速范围为6L/min至14L/min。6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，在所述第一次快速升温过程中，设置升温速率不小于8°C /min，氮气流速为5L/min至15L/min。7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述磷沉积过程中，设置沉积温度不大于800°C，氮气的流速为7.5L/min，氧气的流速为0.2L/min至0.4L/min，氮气/三氯氧磷的流速为0.9L/min，沉积时间为16min。8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述磷推进的过程中，设置沉积温度不大于825°C，氮气的流速为9L/min，氧气的流速为0.2L/min至0.4L/min，沉积时间为20mino9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述低温吸杂的过程中，设置炉管温度不大于800°C，氮气的流速为8L/min，低温吸杂时间为6min。10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，将所述硅片退出所述扩散炉之前，设置炉管温度为780°C，设置氮气的流速范围为5L/min至15L/min。
【专利摘要】本申请公开了一种太阳能电池的制作方法，将制绒后的硅片先进行氧化，在所述硅片表面制备二氧化硅层，然后进行磷扩散。本发明提供的一种太阳能电池的制作方法，能够提高二氧化硅层的均匀性，从而能够减少电池缺陷，提高太阳能电池的转换效率。
【IPC分类】H01L31/18
【公开号】CN104882514
【申请号】CN201510246068
【发明人】叶飞, 蒋方丹, 金浩
【申请人】浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月13日