太阳能电池片的制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种制作太阳能电池片的工艺，它包括：清洗、制融、扩散、去磷硅玻璃、镀膜、印刷和烧结；其特征在于：所述的扩散工艺是指将晶硅基片在温度为800-900℃，氧气流量为900-1100L/min，大氮流量1750-1800L/min，小氮流量为1750-1800L/min的情况下与氧气和三氯氧磷反应上形成PN结；所述的去磷硅玻璃工序和镀膜工序之间还有碱清洗工序，所述的碱清洗工序包括以下步骤：（1）碱洗，用碱溶液与硅片表面反应；（2）水洗，用水冲洗硅片表面的碱溶液；（3）中和，再用弱酸中和表面残留的碱；（4）水洗，水洗硅片表面残留的弱酸；（5）脱水干燥，将经过上述步骤的硅片脱水干燥。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种制作太阳能电池片的工艺，它包括：清洗、制融、扩散、去磷硅玻璃、镀膜、印刷和烧结；其特征在于：所述的扩散工艺是指将晶硅基片在温度为800-900℃，氧气流量为900-1100L/min，大氮流量1750-1800L/min，小氮流量为1750-1800L/min的情况下与氧气和三氯氧磷反应上形成PN结；所述的去磷硅玻璃工序和镀膜工序之间还有碱清洗工序，所述的碱清洗工序包括以下步骤：（1）碱洗，用碱溶液与硅片表面反应；（2）水洗，用水冲洗硅片表面的碱溶液；（3）中和，再用弱酸中和表面残留的碱；（4）水洗，水洗硅片表面残留的弱酸；（5）脱水干燥，将经过上述步骤的硅片脱水干燥。【专利说明】太阳能电池片的制造工艺
本专利技术涉及太阳能电池
，具体是指一种太阳能电池片的制造工艺。
技术介绍
太阳能电池片，也称光伏电池片，是一种利用光伏效应将太阳能的光能转化为电能的半导体器件。所谓光伏效应是指先将P型半导体与N型半导体相连接再通过光照使P型半导体与N型半导体之间产生电位差的现象；光线照射在太阳能电池片上并且在电池片表面被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致在P型硅和N型硅的交界面处产生电子一空穴对，在电子和空穴复合之前，通过空间电荷的电场作用被相互分离；电子向带正电的N型硅区域运动、空穴向带负电的P型硅区域运动，从而在P区和N区之间形成一个向外的可测试的电压；太阳能电池表面吸收的光能越多、面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。现有技术中太阳能电池片的生产工艺如图1所示:先对高纯度的含硼的P型硅片进行清洗，对清洗好的硅片表面进行制融操作，所谓的制融操作是指将硅片去机械损伤层、表面织构化，简单来说就是将硅片表面做成凹凸不平，让阳光形成多次反射，增强对光的吸收；对经过制融后的硅片进行扩散工序处理，所述的扩散工序是制作太阳电池的核心步骤，是将磷离子扩散入硅片使硅半导体晶体内的一个区域为P型，另外一个区域为N型从而形成PN结，具体操作在高温条件下，在扩散炉中通入氧气、三氯氧磷，经过氧化还原反应，使生成的磷原子扩散进入硅片内，通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散。当硅晶体中掺入磷后，磷原子就以替代的方式占据着硅的位置。由于硅片是P型的，如果扩散进去的磷原子浓度高于原先P型硅晶片中杂质硼的浓度，这就使得原先的硅晶片靠近表面的薄层转变成P型，而原先含杂质硼的硅晶体相对含有杂质磷的硅薄层来说自由电子较少转变成N型，这就形成了 PN结。再将经过扩散工序的硅片进行去磷硅玻璃处理，由于将硅片在氧气、三氯氧磷，经过氧化还原反应会在硅片表面形成一层含有磷杂质的二氧化硅层简称磷硅玻璃层，而二氧化硅属于绝缘体必须要去除，所以在经过扩散工序后的硅片需要经过去磷硅玻璃层处理，将处理后的硅片进行镀膜工序，所述的镀膜工序是将处理后的硅片的表面上镀上一层防反射膜，用于增加太阳能电池片对太阳光的吸收以便增强光伏效应的效率；再将处理后的硅片N型硅表面印刷上精配好的含银量在70%-90%的银浆，最后再将锡包铜焊条与印刷在硅片表面的银浆烧结，以上为现有技术的太阳能电池片的制作工艺流程。在对经过上述工艺处理后的太阳能电池片的测试中有一个较重要的参数用来检验太阳能电池片的质量，即太阳能电池片的方阻，所谓方阻就是方块电阻，指一个正方形的半导体材料边到边之间的电阻，在太阳能电池片中是指硅片掺杂后一个小方块(一般指体积为Imm3的正方体)的电阻。在太阳能电池片的PN结中P型硅只是在太阳能电池片的上表面设有薄薄的一层，因为P型硅即含自由电子较多的硅晶体若做的体积很大很厚，那么在自由电子向N型硅方向运动过程中就会被空穴复合掉不利于光复效应的转化，所以在太阳能电池片中N型硅的比例是很大的，而N型硅便是自由电子较少的硅晶体，众所周知物体的电阻是由于在物体内可以运动的自由电子的多少决定，又由于在生产太阳能电池片的过程中希望P型硅做的较薄，而N型硅做的较厚，宏观的体现便是太阳能电池片的方阻会较高；在太阳能电池的生产中人们希望生产出方阻高且一块太阳能电池片中的方阻大小均匀分布的太阳能电池片，但目前为止现有技术的生产工艺通过制融、扩散、去磷硅玻璃、镀膜、印刷、烧结工序后已经可以制成高方阻的太阳能电池片，而存在的问题是:通过扩散工序实现高方阻太阳能电池片方阻会出现方阻大小分布不均匀的情况，这是由于在保证高方阻的前提下扩散工序中会控制磷原子渗透进晶体硅表面的数量使得在去除磷硅玻璃层后硅片表面的磷原子分布不均匀，从而造成太阳能电池板的方阻分布不均匀。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种既可以实现高方阻也可以保证方阻分布均勻的太阳能电池片制造工艺。本专利技术的技术方案是:一种制作太阳能电池片的工艺，它包括:清洗、制融、扩散、去磷硅玻璃、镀膜、印刷和烧结；其特征在于:所述的扩散工艺是指将晶硅基片在温度为800-9000C，氧气流量为 900-1100L/min,大氮流量 1750-1800 L/min,小氮流量为 1750-1800L/min的情况下与氧气和三氯氧磷反应上形成PN结；所述的去磷硅玻璃工序和镀膜工序之间还有碱清洗工序，所述的碱清洗工序包括以下步骤: (1)碱洗，用碱溶液与硅片表面反应； (2)水洗,用水冲洗硅片表面的碱溶液； (3)中和，再用弱酸中和表面残留的碱； (4)水洗，水洗硅片表面残留的弱酸； (5)脱水干燥，将经过上述步骤的硅片脱水干燥。采用以上方法与现有技术相比具有如下优点:现有技术的扩散法制作PN结工艺采与本专利技术所采用的温度相比较低、大氮、小氮和氧气的流量也较小，主要防止磷原子较多PN结结深较大，这样不利于光复反应的反应效率，但是本专利技术的扩散法所采用的温度较高，大氮，小氮和氧气的流量较高，使得尽可能多的磷原子参杂进硅晶体内，去磷硅玻璃层后，再对P型硅表面用碱清洗去掉富磷层，原理在于磷原子不会无限制的在晶体硅内扩散，而是会在一定深度进行堆积，加大扩散法中的各项参数使得尽可能多的磷原子在晶体硅中的一定深度堆积后，磷原子在该深度的分布会较为均匀，之后再通过碱清洗去掉富磷层，最后使得该深度下的富磷层作为P型硅的表面，这样既保证了太阳能电池片的高方阻也保证了太阳能电池片的方阻分布均匀。【专利附图】【附图说明】图1为现有技术制造太阳能电池片的工艺流程图。图2为本专利技术的制造太阳能电池片的工艺流程图。图3为扩散工序的流程图。【具体实施方式】下面结合附图1、图2和图3对本专利技术作进一步的详细说明。第一步:清洗；将含有微量硼元素且尺寸为156X 156cm2的P型标准晶体硅进行清洗。第二部:制融；将硅片去机械损伤层、表面织构化，简单来说就是将硅片表面做成凹凸不平，让阳光形成多次反射，增强对光的吸收。第三步:扩散；具体操作步骤如图3所示，先将硅片置于石英管扩散炉中，在左端进气口通入氮气含量较高的气体，业内技术人员俗称大氮，流速为1750-1800L/min，将大氮通过三氯氧磷溶液将携带三氯氧磷的水蒸气通入石英管扩散炉，在通入石英管扩散炉的过程中又加入浓度较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作太阳能电池片的工艺，它包括：清洗、制融、扩散、去磷硅玻璃、镀膜、印刷和烧结；其特征在于：所述的扩散工艺是指将晶硅基片在温度为800‑900℃，氧气流量为900‑1100L/min，大氮流量1750‑1800 L/min，小氮流量为1750‑1800 L/min的情况下与氧气和三氯氧磷反映上形成PN结；所述的去磷硅玻璃工序和镀膜工序之间还有碱清洗工序，所述的碱清洗工序包括以下步骤：（1）碱洗，用碱溶液与硅片表面反应；（2）水洗，用水冲洗硅片表面的碱溶液；（3）中和，再用弱酸中和表面残留的碱；（4）水洗，水洗硅片表面残留的弱酸；（5）脱水干燥，将经过上述步骤的硅片脱水干燥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林海峰，高慧慧，曾学仁，唐坤友，陈国标，
申请(专利权)人：东方日升新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33