一種單晶硅太陽能電池制造工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池成型技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種單晶硅太陽能電池制造工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了降低生產(chǎn)太陽能電池的生產(chǎn)成本，地面應(yīng)用的太陽能電池等采用太陽能級的單晶硅棒，材料性能指標(biāo)有所放寬，有的也可使用半導(dǎo)體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料，經(jīng)過復(fù)拉制成太陽能電池專用的單晶硅棒，單晶硅太陽能電池將單晶硅棒切成片，一般片厚約0.3毫米，硅片經(jīng)過拋磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片，加工太陽能電池片，首先要在硅片上摻雜和擴散，一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等，擴散是在石英管制成的高溫擴散爐中進行，這樣就硅片上形成PN結(jié)，然后采用絲網(wǎng)印刷法，精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過燒結(jié)，同時制成背電極，并在有柵線的面鍍上減反射膜，以防大量的光子被硅片表面反射掉，因此，單晶硅太陽能電池的單體片就制成了。
[0003]但是由于單晶硅材料制作電池前的清洗不到位，和擴散不充分等原因，使得單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率不高，造成太陽能電池的功率達不到使用要求和成本浪費等現(xiàn)象。
[0004]一種單晶硅太陽能電池制造工藝方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種單晶硅太陽能電池制造工藝方法，增加了單晶硅材料在制作電池前的清洗，并改變了其在擴散爐中的擴散方法，使得其能夠形成更為均勻的PN結(jié)，提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，以轉(zhuǎn)換出更多的電能。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種單晶硅太陽能電池制造工藝方法，所述制造工藝方法包括以下步驟:第一步:使用超聲波清洗單晶硅片表面的油污及手指??；第二步:表面制絨，通過在制絨槽內(nèi)配制的堿液進行單晶硅片表面制絨，并在堿液內(nèi)添加TS4作為催化劑，催化劑TS4代替原先使用的異丙醇加快了硅的腐蝕速度，加快了表面制絨速度；第三步:酸液清洗，使用酸液進去除硅片表面的氧化層及金屬離子；第四步:采用甩干機甩干化學(xué)清洗后的單晶硅片上的殘留酸液；第五步:將甩干后的單晶硅片放入擴散爐的石英容器內(nèi)進行擴散，形成均勻性好的PN結(jié)；第六步:對太陽能電池的四周進行刻蝕，以去除太陽能電池邊緣的PN結(jié)，避免PN結(jié)的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴散有磷的區(qū)域流到PN結(jié)的背面，而造成短路；第七步:對單晶硅片進行二次清洗去除擴散時的在單晶硅片表面形成的磷硅玻璃；第八步:制備減反射膜，減少單晶硅太陽能電池工作時的光反射，以利益其更多的吸收太陽光；第九步:印刷電池，使得太陽能電池表面形成正極和負極，此時太陽能電池在光照下產(chǎn)生的電流通過正極和負極的電勢差就可以導(dǎo)出電流；第十步:燒結(jié)，印刷后的硅片，不能直接使用，需經(jīng)燒結(jié)爐快速燒結(jié)，形成上下電極的歐姆接觸；第十一步:成形，燒結(jié)結(jié)束的單晶硅片經(jīng)過機械加工，便可形成單晶硅太陽能電池板。
[0007]本發(fā)明的進一步改進在于:第二步制減槽內(nèi)的氫氧化鈉的質(zhì)量體積比為2%，催化劑TS4的體積比為1%，TS4催化劑比之前使用的異丙醇加速效果更好。
[0008]本發(fā)明的進一步改進在于:第三步酸液清洗的酸液為16%體積分數(shù)的氫氟酸(濃度49%)及28%體積分數(shù)的鹽酸(濃度37%)各酸洗5min。
[0009]本發(fā)明的進一步改進在于:第四步所述的甩干機為離心式甩干機甩干酸液清洗后的單晶娃片，快速聞效地去掉娃片表面的殘留液體。
[0010]本發(fā)明的進一步改進在于:第五步的擴散源為三氯氧磷，使用氮氣將三氯氧磷帶入擴散爐內(nèi)高溫下與氧氣反應(yīng)生成的磷原子擴散入硅原子的間隙。
[0011]本發(fā)明的進一步改進在于:第八步所制備的減反射膜為氮化硅，以提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0012]本發(fā)明的進一步改進在于:第九步電池的印刷順序依次為背電極、背場、正電極，工序是:每個電極或者背場印刷好后先進入烘箱烘干，再進行下一個工序，以印刷電池。
[0013]本發(fā)明的進一步改進在于:第十步燒結(jié)是使用90(Γ950度的高溫進行燒結(jié)，以提高單晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0014]本發(fā)明的進一步改進在于:背電極刷銀漿，背場刷鋁漿，正電極刷銀漿，印刷好的單晶硅太陽能電池，從負極到正極其依次是背場、背電極、硅片、正電極，以保證制備好的單晶硅太陽能電池能較好的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1.提聞了電池制造效率
采用TS4代替異丙醇作為催化劑進行單晶硅片表面制絨，加速了單晶硅片表面制絨效率；采用甩干機在制絨和擴散工序過程中，縮短了單晶硅太陽能電池的制作時間；采用90(Γ950度的高溫?zé)Y(jié)成行單晶硅太陽能電池，縮短了電池制造時間，加快了單晶硅太陽能電池的制造效率；
2.增加了光電轉(zhuǎn)換效率
在單晶硅片進入擴散爐擴散時，采用氮氣作為載體攜三氯氧磷源進入反應(yīng)腔體，在高溫下與氧氣反應(yīng)，匹配合適的溫度及合適的氣體流量，使制備的高方阻PN結(jié)均勻性更好，提高了單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0016]本發(fā)明的工藝方法縮短了單晶硅太陽能電池的制造時間及其制造效率，并增加了用本方法所制造出來的單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0017]圖1為一種單晶硅太陽能電池制造工藝方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為了加深對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限定。
[0019]一種單晶硅太陽能電池制造工藝方法，包括以下步驟:第一步:使用超聲波清洗單晶硅片表面的油污和手指??；第二步:表面制絨，通過在制絨槽內(nèi)配制的堿液進行單晶硅片表面制絨，并在堿液內(nèi)添加TS4作為催化劑，催化劑TS4代替原先使用的異丙醇絡(luò)合劑加快了硅的腐蝕速度，加快了表面制絨速度；第三步:酸液清洗，使用酸液進去除硅片表面的氧化層及金屬離子；第四步:采用甩干機甩干酸液清洗后的單晶硅片上殘留