一种掩膜扩散法制备Ｎ型太阳能电池的方法技术

本发明专利技术涉及一种掩膜扩散法制备Ｎ型太阳能电池的方法，１）Ｎ型直拉单晶硅片正面经过清洗及正金字塔织构化处理；２）Ｎ型直拉单晶硅片制备Ｐ型发射结；３）刻蚀掉背面Ｐ型发射结及同时去除硼硅玻璃；４）Ｎ型直拉单晶硅片正面沉积致密的氮化硅掩膜层；５）Ｎ型直拉单晶硅片背面制备背面场；６）去除氮化硅掩膜层；７）刻蚀去除边缘Ｐ－Ｎ结；８）去除磷硅玻璃；９）正面场先沉积Ａｌ２Ｏ３钝化膜，然后正面场再沉积氮化硅减反射膜；１０）背面场沉积氮化硅钝化膜；１１）正面场印刷银铝浆，烘干；１２）背面场印刷银浆，烧结。本发明专利技术通过掩膜法实现发射极及表面场的生产方法，整个工艺过程简单，光电转换效率高达到１８．８％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种N型太阳能电池制备方法，尤其涉及一种掩膜扩散法制备N型太阳能电池的方法。
技术介绍
目前，国内各大太阳能公司生产的晶体硅太阳能能电池都是P型硅基体，但是由于N型硅基体对杂质的抵抗性较大，且没有光致衰减问题，理论上可以取得更高的效率，事实上德国，美国，日本等发达国家对可再生能源尤其是太阳能资源的重视，已经在N型太阳能电池的研究和生产方面取得了很大的突破，如德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所宣布，该机构研制的以N型单晶硅太阳能电池，其转换效率达到了23.4％。美国Sunpower公司的N型背接触太阳能电池，其最高效率达到24.3％，其已经实现量产多年，另外，日本三洋公司的HIT电池，其转换效率达到23％，且已经量产，不过，上述N型太阳能电池工艺过程复杂，成本高。在这种形势下，研究并生产适合大规模生产的N型晶体硅太阳电池意义非常重大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服
技术介绍
中存在的缺陷，提供一种掩膜扩散法制备N型太阳能电池的方法，通过掩膜法实现发射极及表面场的生产方法，实现大规模生产N型太阳能电池。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种掩膜扩散法制备N型太阳能电池的方法，其工艺流程如下：1)、N型直拉单晶硅片正面经过清洗及正金字塔织构化处理；2)、N型直拉单晶硅片通过BBr3液态硼扩散源制备P型发射结；3)、使用HF/HNO3混合液刻蚀掉背面P型发射结及同时用HF去除硼硅玻璃；4)、N型直拉单晶硅片正面P型发射结面沉积致密的氮化硅掩膜层，氮化硅掩膜层厚度为80～100nm；5)、N型直拉单晶硅片背面通过使用POCl3液态磷扩散源制备背面场N型发射结；6)、使用热的浓磷酸去除氮化硅掩膜层；7)、使用等离子体刻蚀去除边缘P-N结；8)、使用浓度2～10％HF去除磷硅玻璃；9)、正面场P型发射结面先沉积10～50nm的Al2O3钝化膜，然后正面场再沉积厚度为40～80nm的氮化硅减反射膜，Al2O3钝化膜和氮化硅减反射膜的总厚度为70～80nm；10)、背面场N型发射结面沉积厚度为70-100nm的氮化硅钝化膜；11)、正面场印刷银铝浆，烘干；12)、背面场印刷银浆，烧结。进一步的，工序2)中：所述的BBr3液态硼扩散源制备P型发射结，扩散温度900～-->950℃，时间为40～60min，方块电阻为60ohm/Sq。进一步的，工序5)中：POCl3液态磷扩散源制备背面场N型发射结，扩散温度800～900℃，时间为30～50min，方块电阻为40ohm/Sq。进一步的，工序9)中：正面场先沉积20nm的Al2O3钝化膜，并在400℃下退火5min，用PECVD法沉积55nm的SiNx:H减反射膜。进一步的，工序10)中：背面场N型发射结面用PECVD法沉积厚度为70-100nm的SiNx:H钝化膜。本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术通过掩膜法实现发射极及表面场的生产方法，实现大规模生产N型太阳能电池，整个工艺过程简单，容易控制，成本低，光电转换效率高达到18.8％。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是采用本专利技术的方法生产的N型太阳能电池的结构示意图。其中：1.N型直拉单晶硅片，2.P型发射结，3.Al2O3钝化膜，4.氮化硅减反射膜，5.银铝金属栅线，6.N型发射结，7.氮化硅钝化膜，8.银金属栅线。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。一种掩膜扩散法制备N型太阳能电池的方法，其工艺流程如下：1)、选用晶面(100)，掺杂浓度12Ωcm的N型直拉单晶硅片1，N型直拉单晶硅片1正面经过清洗及正金字塔织构化处理，N型直拉单晶硅片1正面形成正金字塔绒毛结构以减少反射；2)、N型直拉单晶硅片1通过BBr3液态硼扩散源制备P型发射结2，扩散温度930℃，时间为50min，方块电阻为60ohm/Sq；3)、后清洗机使用HF/HNO3混合液刻蚀掉N型直拉单晶硅片1背面的P型发射结2，同时用HF去除硼硅玻璃(BSG)；4)、N型直拉单晶硅片1正面P型发射结2面用LPCVD设备沉积致密的氮化硅掩膜层，氮化硅掩膜层厚度为90nm；5)、N型直拉单晶硅片1背面通过使用POCl3液态磷扩散源制备背面场N型发射结6，扩散温度850℃，时间为30～50min，方块电阻为40ohm/Sq；6)、使用热的浓磷酸去除氮化硅掩膜层；7)、使用等离子体刻蚀去除边缘P-N结；8)、使用浓度5％HF去除磷硅玻璃(PSG)；9)、正面场P型发射结2面先沉积20nm的Al2O3钝化膜3，并在400℃下退火5min，然后正面场再用等离子增强化学气相沉积法(PECVD法)沉积厚度为55nm折射率为2.0的SiNx:H减反射膜4；-->10)、背面场N型发射结6面用等离子增强化学气相沉积法(PECVD法)沉积厚度为70-100nm的SiNx:H钝化膜7，SiNx:H钝化膜7的折射率大于2.25；11)、正面场印刷银铝浆，烘干成银铝金属栅线5；12)、背面场印刷银浆，烧结成银金属栅线8。一种掩膜扩散法制备N型太阳能电池的方法，以N型直拉单晶硅片1为基体，N型直拉单晶硅片1正面是随机分布的正金字塔绒面结构，N型直拉单晶硅片1的正面是覆盖有Al2O3钝化膜3和氮化硅减反射膜4的硼扩散制备的P型发射结2，P型发射结2上是印有银铝金属栅线5，背面是由磷扩散制备的背面场N型发射结6，背面场上覆盖有氮化硅钝化膜7及银金属栅线8。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掩膜扩散法制备Ｎ型太阳能电池的方法，其工艺流程如下：１）、Ｎ型直拉单晶硅片（１）正面经过清洗及正金字塔织构化处理；２）、Ｎ型直拉单晶硅片（１）通过ＢＢｒ３液态硼扩散源制备Ｐ型发射结（２）；３）、使用ＨＦ／ＨＮＯ↓［３］混合液刻蚀掉背面的Ｐ型发射结（２）及同时用ＨＦ去除硼硅玻璃；４）、Ｎ型直拉单晶硅片（１）正面Ｐ型发射结（２）面沉积致密的氮化硅掩膜层，氮化硅掩膜层厚度为８０～１００ｎｍ；５）、Ｎ型直拉单晶硅片（１）背面通过使用ＰＯＣｌ↓［３］液态磷扩散源制备背面场Ｎ型发射结（６）；６）、使用热的浓磷酸去除氮化硅掩膜层；７）、使用等离子体刻蚀去除边缘Ｐ－Ｎ结；８）、使用浓度２～１０％ＨＦ去除磷硅玻璃；９）、正面场Ｐ型发射结（２）面先沉积１０～５０ｎｍ的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］钝化膜（３），然后正面场再沉积厚度为４０～８０ｎｍ的氮化硅减反射膜（４），Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］钝化膜（３）和氮化硅减反射膜（４）的总厚度为７０～８０ｎｍ；１０）、背面场Ｎ型发射结（６）面沉积厚度为７０－１００ｎｍ的氮化硅钝化膜（７）；１１）、正面场印刷银铝浆，烘干成银铝金属栅线（５）；１２）、背面场印刷银浆，烧结成银金属栅线（８）。...

【技术特征摘要】
1.一种掩膜扩散法制备N型太阳能电池的方法，其工艺流程如下：1)、N型直拉单晶硅片(1)正面经过清洗及正金字塔织构化处理；2)、N型直拉单晶硅片(1)通过BBr3液态硼扩散源制备P型发射结(2)；3)、使用HF/HNO3混合液刻蚀掉背面的P型发射结(2)及同时用HF去除硼硅玻璃；4)、N型直拉单晶硅片(1)正面P型发射结(2)面沉积致密的氮化硅掩膜层，氮化硅掩膜层厚度为80～100nm；5)、N型直拉单晶硅片(1)背面通过使用POCl3液态磷扩散源制备背面场N型发射结(6)；6)、使用热的浓磷酸去除氮化硅掩膜层；7)、使用等离子体刻蚀去除边缘P-N结；8)、使用浓度2～10％HF去除磷硅玻璃；9)、正面场P型发射结(2)面先沉积10～50nm的Al2O3钝化膜(3)，然后正面场再沉积厚度为40～80nm的氮化硅减反射膜(4)，Al2O3钝化膜(3)和氮化硅减反射膜(4)的总厚度为70～80nm；10)、背面场N型发射结(6)面沉积厚度为70-100nm的氮化硅钝化膜(7)；11)、正面场印刷银铝浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学玲，
申请(专利权)人：常州天合光能有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]