一种增强单多晶硅电池片表面钝化提高开路电压的工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108899394A(43)申请公布日2018.11.27(21)申请号201810691296.4(22)申请日2018.06.28(71)申请人东方日升（洛阳）新能源有限公司地址471000河南省洛阳市偃师市工业区(72)发明人景彦姣(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人王滨生(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)H01L31/0236(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种增强单多晶硅电池片表面钝化提高开路电压的工艺(57)摘要一种增强单多晶硅电池片表面钝化提高开路电压的工艺，工艺流程步骤为：制绒→扩散→刻蚀→氧化→PECVD→丝网印刷→烧结→分选→测试；本发明提出一种增强单多晶硅电池片表面钝化作用提高开路电压的工艺，在高温下，向石英炉管内通入氧气在硅片表面形成一层具有一定厚度、致密性及均匀性的二氧化硅层，这层氧化层对硅片表面有着很好的钝化作用，阻挡金属离子向硅中扩散，限制带电载流子的运动，硅片的开路电压提高2～5mv，将转换效率提高0.03-0.05％，提高了单多晶电池片的成品率；氧化工序成熟简单，容易实施，可以利用现有的扩散炉直接实现，不需要额外购买新的设备，单多晶通用。CN108899394ACN108899394A权利要求书1/1页1.一种增强单多晶硅电池片表面钝化提高开路电压的工艺，其特征在于：工艺流程步骤为：制绒→扩散→刻蚀→氧化→PECVD→丝网印刷→烧结→分选→测试。2.根据权利要求1所述的一种增强单多晶硅电池片表面钝化提高开路电压的工艺，其特征在于：第一步：制绒：单晶利用氢氧化钠、添加剂在硅片形成一层织构化结构，形成陷光效应，增加光的吸收，降低表面反射率；多晶利用硝酸、氢氟酸在硅片形成一层织构化结构，形成陷光效应，增加光的吸收，降低表面反射率，添加剂为水、异丙醇、氢氧化钠、表面活性剂的混合物；第二步：扩散：在制绒后的硅片表面制造一个PN结；将P型硅片放入扩散炉的石英容器内，在800～900℃的高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器，通过三氯氧磷和硅片进行反应得到磷原子，经过一定时间，磷原子从四周进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了N型半导体，N型半导体和P型半导体的交界面为PN结；第三步：刻蚀：利用硝酸和氢氟酸将扩散工序在硅片四周及底部的PN结去除，使硅片上下表面绝缘，同时去除扩散工序制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃，该磷硅玻璃层中含有很多杂质会降低电池片的转换效率；第四步：氧化：将刻蚀后的硅片置于用扩散炉管中，在高温下通入氧气，氧气在硅片表面发生化学反应形成二氧化硅层；扩散炉管内的温度为：700～1200℃，氧气流量1000～2000sccm，氮气流量10000～20000sccm，时间1000s～2000s；第五步：PECVD：利用射频辉光放电使氧化后的硅片升温到指定的温度，然后通入反应气体SiH4和NH3，在硅片表面形成氮化硅薄膜；该氮化硅薄膜能够增加太阳光短波段光的吸收，降低表面反射率，提高短路电流从而提高转换效率；第六步：丝网印刷：在PECVD后的硅片表面上制作正、负两个电极，将在光照下PN结产生的电流导出；该工序由电池背面银浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成；利用网版图形部分网孔透过浆料，用刮刀在网版的浆料部位施加压力，同时朝网版另一端移动，浆料在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到硅片上，在硅片表面形成图形；第七步：对丝网印刷后的硅片进行烧结，将硅片表面图形的浆料里的有机物燃烧掉，使背面铝浆、银浆与硅晶体结合，正面银浆与硅晶体结合，形成银硅合金及铝硅合金，形成上下电极的欧姆接触，提高电池片的开路电压和填充因子两个关键参数，使其具有电阻特性，以提高电池片的转换效率；第八步：分选：将经过烧结后的硅片按照颜色标片进行颜色分类，按照颜色从深至浅，同一颜色的硅片进行统一测试包装；第九步：测试：将分选后的硅片放入测试设备测试，测试后，根据硅片的开路电压、短路电流、转换效率等参数将硅片按照效率高低进行分档放置。2CN108899394A说明书1/3页一种增强单多晶硅电池片表面钝化提高开路电压的工艺技术领域：[0001]本发明涉及单多晶硅太阳能电池领域，尤其涉及一种增强单多晶硅电池片表面钝化提高开路电压的工艺。背景技术[0002]光伏电池技术不断创新，高效技术已趋于成熟满足企业量产需要，单多晶效率不断被刷新，如何将电池片的制造工艺更优化，开发出更高的转换效率已是每个光伏企业毕生追求的目标，在成本没有什么差异的情况下，同样的硅片越高的转换效率就代表越高的利益回报，因此有实力的公司在不断的将实验室的工艺路