一种晶硅太阳能电池的制备方法及生产线技术

本发明专利技术公开了一种晶硅太阳能电池的制备方法，依次包括如下步骤：A制绒；B在硅片正面镀掩膜；C对硅片背面进行碱抛光；D清洗；E去除步骤B制备的掩膜；F扩散制备P‑N结；G将硅片的除正面外的其它部位上的P‑N结去除，并对硅片背面进行酸抛光；H制备硅片背面的钝化膜。本硅片背面抛光效果较好且洁净度较好，提升光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种晶硅太阳能电池的制备方法及生产线
本专利技术属于晶硅太阳能电池制造领域，特别涉及一种晶硅太阳能电池的制备方法。
技术介绍
在晶硅太阳能电池制造工艺中，传统的单晶PERC电池(钝化发射极背面接触电池)背抛光采用链式硝酸进行酸抛，抛光后反射率为30%左右。然而，现有的背面酸抛技术具有如下缺点：反射率不够高，背表面较粗糙，入射光利用率不高，且粗糙的背表面影响背面钝化效果。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术旨在提供一种晶硅太阳能电池的制备方法，硅片背面抛光效果较好且洁净度较好，提升光电转换效率。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种晶硅太阳能电池的制备方法，依次包括如下步骤：A制绒；B在硅片正面镀掩膜；C对硅片背面进行碱抛光；D清洗；E去除步骤B制备的掩膜；F扩散制备P-N结；G将硅片的除正面外的其它部位上的P-N结去除，并对硅片背面进行酸抛光；H制备硅片背面的钝化膜。进一步地，步骤B中的掩膜为氮化硅膜或氧化铝膜。进一步地，步骤C中采用氢氧化钠对硅片背面进行碱抛光。进一步地，步骤D中，硅片先通过20~25℃氢氟酸清洗，再通过30~80℃氨水、双氧水、水清洗，之后通过65~85℃盐酸、双氧水、水清洗。更进一步地，步骤D中，使硅片依次通过盛有氢氟酸的第一清洗槽，盛有氨水、双氧水、水的第二清洗槽及盛有盐酸、双氧水、水的第三清洗槽。进一步地，步骤E中采用氢氟酸去除所述掩膜。进一步地，步骤G中，通过刻蚀工艺，采用硝酸溶液去除边缘P-N结及背面抛光。进一步地，所述制备方法还包括步骤G之后的如下步骤：在背面钝化膜上层叠氮化硅覆盖膜；硅片正面制备氮化硅减反射及钝化膜；将硅片背面激光开槽，并丝网印刷制备正负电极。进一步地，硅片依次通过制绒设备、PECVD镀膜设备后进入碱抛光槽。本专利技术还采用如下技术方案：一种晶硅太阳能电池的生产线，所述生产线采用如上所述的晶硅太阳能电池的制备方法。本专利技术采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：本专利技术的制备方法中，在扩散之前先对硅片进行碱抛光，然后结合扩散之后的酸抛光，改善了硅片背面的抛光效果，使得硅片背表面更加平整，提高入射光反射率，更好利用入射光；也使得背面钝化效果更好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本专利技术的一种晶硅太阳能电池的制备方法的流程图；图2为根据本专利技术的一种晶硅太阳能电池的生产线的示意图；图3为图2中清洗机的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。实施例图1示出了根据本专利技术的一种晶硅太阳能电池的制备方法的流程图，本实施例中具体为一种PERC电池的制备方法。参照图1所示，该制备方法依次包括如下步骤：A制绒；B在硅片正面镀掩膜；C对硅片背面进行碱抛光；D清洗；E去除步骤B制备的掩膜；F扩散制备P-N结；G将硅片的除正面外的其它部位上的P-N结去除，并对硅片背面进行酸抛光；H制备硅片背面的钝化膜。该制备方法还包括步骤G之后的如下步骤：在背面钝化膜上层叠氮化硅覆盖膜；硅片正面制备氮化硅减反射及钝化膜；将硅片背面激光开槽，并丝网印刷制备正负电极。具体为：在制绒后，先在硅片正面镀一层氮化硅（SiNx）或氧化硅（SiO2）掩膜，采用氢氧化钠进行碱抛光工艺将背面抛光，然后作清洗处理，再用浓氢氟酸去除所述SiNx或SiO2掩膜，扩散制备P-N结后，通过刻蚀工艺，用硝酸溶液去边缘P-N结并进行硅片背面酸抛光（具体为链式酸抛光），然后原子层沉积法（ALD）或等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）制备背面AlOx钝化膜，接着采用PECVD法再叠加一层SiNx钝化膜，然后正面用PECVD法制备SiNx减反射及钝化膜，再将背面进行激光开槽，最后通过丝网印刷制备正负电极。背面槽式碱抛光＋链式酸抛光技术，抛光后反射率能够大大提升，可使入射光更好的反射到硅片内部，大大提升入射光的利用率，除此之外，利用碱抛＋酸抛技术，表面结构更加平整，亦有利于背面钝化，综合以上两个方面，可进一步提高电池片效率。在上述D清洗步骤中，使硅片依次通过盛有氢氟酸的第一清洗槽，盛有氨水、双氧水、水的第二清洗槽及盛有盐酸、双氧水、水的第三清洗槽。清洗流程如下：1）HF(DHF):HF(DHF)20~25℃；2）APM(SC-1):NH4OH/H2O2/H2O30~80℃；3）HPM(SC-2):HCl/H2O2/H2O65~85℃。对比例采用现有技术中的如下流程制备PERC电池作为对比例：制绒；扩散制备P-N结；将硅片的除正面外的其它部位上的P-N结去除，并对硅片背面进行酸抛光；制备硅片背面的钝化膜；在背面钝化膜上层叠氮化硅覆盖膜；硅片正面制备氮化硅减反射及钝化膜；将硅片背面激光开槽，并丝网印刷制备正负电极。分别对上述实施例和对比例制得的PERC电池的反射率进行测试，测得对比例的无背面碱抛光工序的PERC电池的反射率为40%，而实施例制得的采用背面碱抛光工序的PERC电池的反射率为52%。本专利技术的制备方法中，在扩散之前先对硅片进行碱抛光，然后结合扩散之后的酸抛光，改善了硅片背面的抛光效果，使得硅片背表面更加平整，提高入射光反射率(现有技术中无背面碱抛光反射率40%，本专利技术背面碱抛光反射率52%)，更好利用入射光；也使得背面钝化效果更好。此外，在碱抛光后采用上述特定清洗流程，使得硅片表面达到更好的表面洁净度，对电池片电性能有正向影响。图2示出了应用上述制备方法的晶硅太阳能电池的生产线。参照图2所示，该生产线包括沿硅片输送方向依次设置的制绒设备1、第一PECVD镀膜设备2、碱抛光槽3、清洗机4、氢氟酸槽5、扩散炉6、刻蚀设备7、ALD镀膜设备或第二PECVD镀膜设备8、第三PECVD镀膜设备9、第四PECVD镀膜设备10、激光开槽设备11及丝网印刷设备12。优选地，该生产线进一步包括依次经过上述各设备的用于输送硅片的输送装置，输送装置包括传输网链。参照图3所示，上述清洗机4包括依次设置的第一清洗槽41、第二清洗槽42及第三清洗槽43，传输网链44依次经过第一清洗槽41、第二清洗槽42、第三清洗槽43。第一清洗槽41、第二清洗槽42、第三清洗槽43的上方分别设有用于对传输网链44进行支撑和导向的导轮45。上述的碱抛光槽3中盛有氢氧化钠，第一清洗槽41中盛有氢氟酸，第二清洗槽42中盛有氨水、双氧水、水，第三清洗槽43中盛有盐酸、双氧水、水，刻蚀设备7包括链式酸抛光设备，采用硝酸对硅片背面进行链式酸抛光。经制绒设备1制绒后的硅片进入第一PECVD镀膜设备2中在正面生长一层氧化硅或氮化硅掩膜，然后进入碱抛光槽3中进行背面碱抛光，之后进入清洗机4的第一清洗槽41、第二清洗槽42、第三清洗槽43中进行清洗，再进入氢氟酸槽5中用浓氢氟酸去掩膜，再进入扩散炉6中扩散制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：A制绒；B在硅片正面镀掩膜；C对硅片背面进行碱抛光；D清洗；E去除步骤B制备的掩膜；F扩散制备P‑N结；G将硅片的除正面外的其它部位上的P‑N结去除，并对硅片背面进行酸抛光；H制备硅片背面的钝化膜。

【技术特征摘要】
1.一种晶硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：A制绒；B在硅片正面镀掩膜；C对硅片背面进行碱抛光；D清洗；E去除步骤B制备的掩膜；F扩散制备P-N结；G将硅片的除正面外的其它部位上的P-N结去除，并对硅片背面进行酸抛光；H制备硅片背面的钝化膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B中的掩膜为氮化硅膜或氧化铝膜。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤C中采用氢氧化钠对硅片背面进行碱抛光。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤D中，硅片先通过20~25℃氢氟酸清洗，再通过30~80℃氨水、双氧水、水清洗，之后通过65~85℃盐酸、双氧水、水清洗。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤D中，使硅片依次通过盛有氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：张尧，霍亭亭，倪志春，魏青竹，连维飞，胡党平，
申请(专利权)人：苏州腾晖光伏技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32