专利名称：酸法制备太阳电池无死层发射极的工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于晶体硅太阳电池的制作技术领域，具体涉及ー种酸法制备太阳电池无死层发射极的エ艺。
背景技术：
随着化石能源的枯竭，太阳电池作为ー种緑色能源，得到快速的发展。晶体硅太阳电池成为目前太阳电池领域的主流，如何降低太阳电池的成本，提高太阳电池的效率成为国内外晶体硅太阳电池研究的重点。发射极作为太阳电池的关键组成部分，其表面掺杂浓度，直接影响太阳电池的效率。因为当掺杂浓度大于102°/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102°/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ー种酸法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，该エ艺先采用传统扩散，然后采用一定浓度的HNO3和HF溶液，将掺杂浓度较高的死层区刻蚀掉的方法，制备具有优良性能的无死层发射极，本发明可以有效地去除电池片表面的死层发射极区，提闻太阳电池的短波响应，减小暗电流，有效提闻电池片的开路电压，并且易于エ业化生产。本发明的技术方案为ー种酸法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，包括以下步骤
(I)将制绒后的硅片，放入扩散炉，进行扩散制备结深为150— 500nm的发射极，方阻为20—80ohm/ sq。(2)将已完成扩散的硅片，放入HNO3和HF溶液中，浸泡I一30min，制备方阻为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)将已去除死层发射极的硅片，先放入浓度为I一5%K0H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1027cm3。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ー种酸法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，该エ艺先采用传统扩散，然后采用一定浓度的HNO3和HF溶液，将掺杂浓度较高的死层发射极区刻蚀掉的方法，制备具有优良性能的无死层发射扱，其エ序包括，传统发射极的制备，硝酸和氢氟酸溶液刻蚀掉含掺杂源硅玻璃及高掺杂死层发射极区，清洗。本发明应用于多晶或酸制绒类单晶硅，可以有效地去除电池片表面的死层发射极区，提高太阳电池的短波响应，减小暗电流，有效提高电池片的开路电压，并且易于エ业化生产。
图I所示为晶体硅传统扩散结构示意 图2所示为本发明无死层发射极结构示意 图中，I.扩散源原子，2.含掺杂源的硅玻璃，3.死层发射扱，4.无死层发射扱，5.硅片。
具体实施例方式 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。
本发明是ー种酸法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，技术方案包含以下エ艺步骤传统扩散发射极的制备，硝酸和氢氟酸溶液刻蚀掉含掺杂源的硅玻璃2及高掺杂死层发射极3，清洗。具体步骤为
(I)将制绒后的硅片5，放入扩散炉，进行扩散制备结深为150— 500nm的发射极，方阻为 20—80ohm/sq。(2)将已完成扩散的硅片5，放入HNO3和HF溶液中，浸泡I一30min，制备方阻为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)将已去除死层发射极3的硅片5，先放入浓度为I一5%K0H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4表面的掺杂浓度低于1027cm3。本发明所述的硅片5为多晶或类单晶硅。实施例I
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，扩散源原子I进入硅片5，发射极的方阻为30ohm/sq ;然后将完成扩散的硅片5，放入浓度为210g/L的HN03和浓度为55g/L的HF酸混合溶液中，溶液的温度控制在7V’浸泡50s，刻蚀掉含掺杂源的硅玻璃2及高掺杂死层发射极3，得到方阻为70ohm/Sq的无死层发射极4 ;将已去除死层发射极3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，烧结等エ艺，得到太阳电池片，其平均光电转换效率可达到17. 1%。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，扩散源原子I进入娃片5,发射极的方阻为25ohm/sq ;然后将完成扩散的娃片5,放入浓度为210g/L的HN03和浓度为55g/L的HF酸混合溶液中，溶液的温度控制在7 V，浸泡70s，刻蚀掉含掺杂源的硅玻璃2及高掺杂死层发射极3，得到方阻为68ohm/Sq的无死层发射极4 ;将已去除死层发射极3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，烧结等エ艺，得到太阳电池片，其平均光电转换效率可达到17. 23%。
权利要求
1.ー种酸法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，其特征在于，包括以下步骤 (1)将制绒后的硅片，放入扩散炉，进行扩散结深为150—500nm的发射极，方阻为20—80ohm/sq; (2)将已完成扩散的硅片，放入HNO3和HF溶液中，浸泡I一 30min，制备方阻为50—150ohm/sq的发射极； (3)将硅片放入浓度为I一5%K0H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.根据权利要求I所述的酸法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，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HN03的浓度为20— 500g/L，HF的浓度为5— 200g/L。
3.根据权利要求I所述的酸法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，其特征在于，所述的硅片为多晶硅或类单晶硅。
全文摘要
本发明属于晶体硅太阳电池的制作技术领域，具体涉及一种酸法制备太阳电池无死层发射极的工艺。该发明先采用传统扩散方法制备发射极，通过一定浓度的HNO3和HF溶液，将掺杂浓度较高的死层发射极区腐蚀掉的方法，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。
文档编号H01L31/18GK102623555SQ201210083879
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者任现坤, 刘鹏, 姚增辉, 姜言森, 张春艳, 张黎明, 程亮, 贾河顺 申请人:山东力诺太阳能电力股份有限公司