专利名称：氧化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，具体涉及ー种氧化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，提供一种氧化法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，先采用传统扩散，去除含掺杂源的硅玻璃后，再氧化的方法，制备具有优良性能的发射极，可以有效地去除电池片表面的死层区，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。本发明的技术方案为一种氧化法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，包括以下步骤
(1)将制绒后的硅片，放入扩散炉，进行扩散制备结深为150—500nm发射极，方阻为20—80ohm/sq;
(2)采用浓度为5%—15%的HF酸溶液，去除硅片表面的含掺杂源的硅玻璃；
(3)将已去除含掺杂源的硅玻璃的硅片，放入氧化炉中，通入氧气和TCA，温度为650°C—850°C，时间为 30min — 300min，氧化层的厚度为 20nm — 350nm ；
(4)再次采用浓度为5%—15%的HF酸溶液，去除氧化层，得到无死层发射扱。所述的步骤3)中，氧化层的制备过程中，氧气的流量为0. 2—10L/min,TCA的流量为 0. I一5L/min。所述的步骤4)中，去除氧化层后，发射极方阻为50— 150ohm/Sq，发射极表面的掺杂浓度低于102°/cm3。本发明，所述的硅片为P型多晶、类单晶或单晶硅，也可为N型的多晶、类单晶或单晶娃。本发明的有益效果是本发明的一种氧化法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，先采用传统扩散，去除含掺杂源的硅玻璃后，再氧化的方法，制备具有优良性能的无死层发射扱，其エ序包括，传统扩散发射极的制备，含掺杂源的硅玻璃去除，氧化层的制备，氧化层的去除。可以应用于各种多晶、单晶或类单晶硅，能够有效地去除电池片表面的死层区，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，并且易于エ业化生广。
图I所示为晶体硅传统扩散结构示意图
图2所示为本发明的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。本发明是一种氧化法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，技术方案为，包含以下エ艺步骤传统扩散发射极的制备，含掺杂源的硅玻璃2去除，氧化层的制备，氧化层的去除。具体步骤为
(1)将制绒后的娃片5,放入扩散炉,进行扩散制备发射极,方阻为20—80ohm/sq,制备的发射极结深为150— 500nm;
(2)采用浓度为5%—15%的HF酸溶液，去除硅片表面的含掺杂源的硅玻璃2 ；
(3)将已去除含掺杂源的硅玻璃2的硅片5，放入氧化炉中，通入氧气和TCA，氧气的流量为 0. 2—10L/min, TCA 的流量为 0. I — 5L/min，温度为 650°C—850°C，时间为 30min—300min,将死层发射极3全部氧化,氧化层的厚度为20nm—350nm ；
(4)再次采用浓度为5%—15%的HF酸溶液，去除氧化层，得到无死层发射极4，发射极方阻为50—150ohm/sq,发射极表面的掺杂浓度低于102°/cm3。本发明所述的硅片为P型多晶、类单晶或单晶硅，也可为N型的多晶、类单晶或单晶娃。实施例I
将制绒清洗后的P型多晶体硅片5，放入管式扩散炉中进行扩散，扩散源原子I进入硅片5，形成表面掺杂浓度较高的发射极，方阻为55ohm/sq ;然后将硅片5放入10%的HF溶液中清洗6min，去除含掺杂源的硅玻璃2 ;将去除含掺杂源的硅玻璃2的硅片5放入氧化炉中，升温至700°C，通入氧气I. 4L/min和TCAO. 6L/min,时间为60min，将死层发射极3全部氧化，得到厚度约60nm的氧化层；再将硅片5放入10%的HF溶液中清洗6min，去除氧化层，得到无死层发射极4的方阻为79ohm/Sq ;将清洗好的硅片5再进行刻蚀，镀减反射膜，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%。实施例2
将制绒清洗后的P型单晶硅片5，放入管式扩散炉中进行扩散，扩散源原子I进入硅片5，形成表面掺杂浓度较高的发射极，方阻为50ohm/sq ;然后将硅片5放入10%的HF溶液中清洗6min，去除含掺杂源的硅玻璃2 ;将去除含掺杂源的硅玻璃2的硅片放入氧化炉中，升温至700°C,通入氧气I. 4L/min和TCAO. 6L/min,时间为70min,将死层发射极3全部氧化，得到厚度约65nm的氧化层；再将硅片5放入10%的HF溶液中清洗6min，去除氧化层，得到无死层发射极4的方阻为75ohm/Sq ;将清洗好的硅片5再进行刻蚀，镀减反射膜，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18. 42%。
权利要求
1.一种氧化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，进行扩散制备结深为150—500nm的发射极，方阻为20—80ohm/sq; (2)采用浓度为5%—15%的HF酸溶液，去除硅片表面的含掺杂源的硅玻璃； (3)将已去除含掺杂源的硅玻璃的硅片，放入氧化炉中，通入氧气和TCA，温度为650°C—850°C，时间为 30min — 300min，氧化层的厚度为 20nm — 350nm ； (4)再次采用浓度为5%—15%的HF酸溶液，去除氧化层，得到无死层发射扱。
2.根据权利要求I所述的氧化法制备太阳电池无死层发射极的エ艺，其特征在于，步骤(3)中，氧化炉中氧气的流量为0. 2—10L/min, TCA的流量为0. I — 5L/min。
3.根据权利要求I所述的氧化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4)中，去除氧化层后，发射极方阻为50— 150ohm/Sq，发射极表面的掺杂浓度低于IO20/cm3。
全文摘要
本发明属于晶体硅太阳电池的制作技术领域，具体涉及一种氧化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，去除含掺杂源硅玻璃后，再氧化的方法，制备具有优良性能的无死层发射极，其工序包括，传统扩散发射极的制备，含掺杂源的硅玻璃去除，氧化层的制备，氧化层的去除。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H01L31/18GK102623559SQ20121008389
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