專利名稱：一種一次擴(kuò)散制備選擇性發(fā)射極的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種一次擴(kuò)散制備選擇性
發(fā)射極的方法。
背景技術(shù)：
為了實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)電池高效率，各國(guó)科研工作者都在開(kāi)發(fā)選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池來(lái)制 備完美P_n結(jié)和理想接觸，減少過(guò)程中的光學(xué)損失和電學(xué)損失。
目前已有的制備選擇性發(fā)射極的方法有 (1)在硅片表面均勻重?cái)U(kuò)散和選擇性腐蝕。此工藝包括兩個(gè)過(guò)程1)在硅片表面 均勻重?cái)U(kuò)散，結(jié)相對(duì)較深；2)絲網(wǎng)印刷前電極，金屬化后，非電極區(qū)用等離子體腐蝕很薄的 一層，則選擇性發(fā)射極也就形成了。但此方法中等離子體腐蝕需要相對(duì)復(fù)雜和昂貴的設(shè)備， 腐蝕過(guò)程中也會(huì)對(duì)電極的接觸有影響。 (2)腐蝕氧化膜后擴(kuò)散形成選擇性發(fā)射極。先在硅片表面生長(zhǎng)一層二氧化硅薄膜， 再印刷腐蝕性漿料，腐蝕出柵線的形狀，再進(jìn)行磷擴(kuò)散，這樣得到重?cái)U(kuò)散區(qū)，后將氧化膜洗 掉，再進(jìn)行淺擴(kuò)散，這樣得到高摻雜和低摻雜區(qū)，本方法目前已用于工業(yè)生產(chǎn)，但是工藝較 為復(fù)雜。 (3)僅在電極區(qū)印刷高濃度磷漿，然后放入擴(kuò)散爐中進(jìn)行擴(kuò)散。將高濃度磷漿如電 極柵線狀印刷到硅片表面，然后將硅片放入擴(kuò)散爐中進(jìn)行擴(kuò)散。高濃度磷槳在擴(kuò)散過(guò)程中 從印刷區(qū)揮發(fā)沉積到非印刷區(qū)。由于這樣揮發(fā)沉積得到磷濃度不如印刷區(qū)的高，這樣就形 成高低濃度的摻雜，得到選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)，但是這種方法得到的擴(kuò)散結(jié)是非常不均勻的， 離高濃度磷漿近的地方擴(kuò)散濃度高，遠(yuǎn)的地方濃度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了解決現(xiàn)有制備選擇性發(fā)射極的方法工藝復(fù)雜，
不易控制，生產(chǎn)成本高，本發(fā)明提供一種一次擴(kuò)散制備選擇性發(fā)射極的方法。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種一次擴(kuò)散制備選擇性發(fā)射極的
方法，依次具有如下工藝步驟先將硅片制絨，接著進(jìn)行均勻重?cái)U(kuò)散，擴(kuò)散后在硅片表面沉
積氮化硅薄膜，然后將腐蝕性漿料印在硅片的非金屬電極區(qū)以刻蝕掉該處的氮化硅薄膜，
最后用酸溶液或堿溶液腐蝕掉非金屬電極區(qū)的硅得到淺擴(kuò)散區(qū)，電極區(qū)即為重?cái)U(kuò)散區(qū)。 硅片是P型或N型的單晶硅或多晶硅，其電阻率是O. 2 10Qcm。氮化硅薄膜的厚度為30-200nm。 酸溶液為HF酸和HN03的混合溶液，其中HF酸的濃度為20_150g/l， HN03濃度為 20-350g/l ;堿溶液為KOH溶液或NaOH溶液，KOH溶液或NaOH溶液濃度為0. lwt% _5wt% ; 用酸溶液或堿溶液腐蝕的時(shí)間為l-30min，溫度為5-90°C。 本發(fā)明的有益效果是重?cái)U(kuò)散過(guò)程可雙面吸雜，氮化硅薄膜沉積溫度低，整個(gè)工藝 過(guò)程簡(jiǎn)單，容易控制，表面無(wú)損傷，無(wú)死層，成本低。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1.重?cái)U(kuò)散區(qū)，2.淺擴(kuò)散區(qū)，3.氮化硅薄膜。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以 示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。 如圖1所示，一種一次擴(kuò)散制備選擇性發(fā)射極的方法，依次具有如下工藝步驟先 將硅片制絨，接著進(jìn)行均勻重?cái)U(kuò)散，擴(kuò)散后在硅片表面沉積30-200nm厚的氮化硅薄膜3， 然后將腐蝕性漿料印在硅片的非金屬電極區(qū)以刻蝕掉該處的氮化硅薄膜3，將腐蝕物洗掉 后再用酸溶液或堿溶液腐蝕掉非金屬電極區(qū)的硅得到淺擴(kuò)散區(qū)2，電極區(qū)即為重?cái)U(kuò)散區(qū)1， 最后可進(jìn)行后續(xù)太陽(yáng)能電池工藝。這里硅片是P型或N型的單晶硅或多晶硅，其電阻率是 0. 2 10Qcm。 這里的淺擴(kuò)散結(jié)的制備是用酸溶液或堿溶液對(duì)重?cái)U(kuò)散區(qū)進(jìn)行緩慢刻蝕，通過(guò)控制 酸溶液或堿溶液的濃度配比，時(shí)間，溫度來(lái)得到淺擴(kuò)散區(qū)2。這里的酸溶液為HF酸和HN03 的混合溶液，其中HF酸的濃度為20-150g/l， HN03濃度為20_350g/l ;堿溶液為KOH溶液或 NaOH溶液，KOH溶液或NaOH溶液濃度為0. lwt% _5wt% ;用酸溶液或堿溶液腐蝕的時(shí)間為 l-30min，溫度為5-90°C 。這樣通過(guò)控制溶液配比，反應(yīng)溫度及時(shí)間，可以將腐蝕速度控制在 0. lum/min左右。 用這種方法制備的選擇性發(fā)射極的結(jié)構(gòu)，表面無(wú)損傷，淺擴(kuò)散區(qū)2表面濃度較兩 部擴(kuò)散法低，無(wú)死層，有效的避免了損傷層和死層對(duì)太陽(yáng)能電池性能的影響，同時(shí)重?cái)U(kuò)過(guò)程 還可以起到雙面吸雜的效果，另外工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，比較容易控制，省去一次高溫過(guò)程，減少 熱預(yù)算。
實(shí)施例1 : 選擇P型單晶硅片，晶面(100)，摻雜濃度2. 5Qcm。硅片經(jīng)正常太陽(yáng)能電池工藝 進(jìn)行表面制絨，然后進(jìn)行重?cái)U(kuò)散得到25ohm/Sq的方塊電阻。在表面鍍80nm的SiN薄膜，后 在非電極區(qū)印刷腐蝕性漿料，將刻蝕物洗掉后，在濃度配比為HN03 100g/l， HF酸35g/l的 溶液中，工藝溫度為5°C，時(shí)間為5min隨著工藝的進(jìn)行，未被氮化硅薄膜3遮擋的重?cái)U(kuò)散區(qū) 1會(huì)慢慢的被刻蝕掉，總的刻蝕厚度為0. 6um，之后用10% HF酸洗去電極區(qū)SiN遮擋膜，再 按工藝要求進(jìn)行鍍減反射薄膜、正背面電極印刷及燒結(jié)等后續(xù)正常選擇性擴(kuò)散太陽(yáng)能電池 的其它工藝。 以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完 全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù) 性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
一種一次擴(kuò)散制備選擇性發(fā)射極的方法，其特征是依次具有如下工藝步驟先將硅片制絨，接著進(jìn)行均勻重?cái)U(kuò)散，擴(kuò)散后在硅片表面沉積氮化硅薄膜，然后將腐蝕性漿料印在硅片的非金屬電極區(qū)以刻蝕掉該處的氮化硅薄膜，最后用酸溶液或堿溶液腐蝕掉非金屬電極區(qū)的硅得到淺擴(kuò)散區(qū)，電極區(qū)即為重?cái)U(kuò)散區(qū)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次擴(kuò)散制備選擇性發(fā)射極的方法，其特征是所述的硅片是P型或N型的單晶硅或多晶硅，其電阻率是0. 2 10 Q cm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次擴(kuò)散制備選擇性發(fā)射極的方法，其特征是所述的 氮化硅薄膜的厚度為30-200nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次擴(kuò)散制備選擇性發(fā)射極的方法，其特征是所述的 酸溶液為HF酸和HN03的混合溶液，其中HF酸的濃度為20-150g/l， HN03濃度為20_350g/ 1 ;堿溶液為KOH溶液或NaOH溶液，KOH溶液或NaOH溶液濃度為0. lwt % _5wt % ;用酸溶液 或堿溶液腐蝕的時(shí)間為l-30min，溫度為5-90°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種一次擴(kuò)散制備選擇性發(fā)射極的方法。它依次具有如下工藝步驟先將硅片制絨，接著進(jìn)行均勻重?cái)U(kuò)散，擴(kuò)散后在硅片表面沉積氮化硅薄膜，然后將腐蝕性漿料印在硅片的非金屬電極區(qū)以刻蝕掉該處的氮化硅薄膜，最后用酸溶液或堿溶液腐蝕掉非金屬電極區(qū)的硅得到淺擴(kuò)散區(qū)，電極區(qū)即為重?cái)U(kuò)散區(qū)。重?cái)U(kuò)散過(guò)程可雙面吸雜，氮化硅薄膜沉積溫度低，整個(gè)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，容易控制，表面無(wú)損傷，無(wú)死層，成本低。
文檔編號(hào)H01L31/18GK101794845SQ201010129510
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者張學(xué)玲, 金浩 申請(qǐng)人:常州天合光能有限公司