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太阳能电池BSG清洗方法及TOPcon电池制备方法

文献发布时间:2024-04-18 20:01:23


太阳能电池BSG清洗方法及TOPcon电池制备方法

技术领域

本申请涉及TOPcon电池制备技术领域,更具体地说,涉及一种太阳能电池BSG清洗方法及TOPcon电池制备方法。

背景技术

N型TOPcon电池结构中,电池正面是通过掺杂硼源制作PN结的。高效率的太阳能电池需要低表面浓度的发射极,硼扩过程中不可避免的形成一层没有活性的富硼层,同时为了保护电池正面在后续工序不被破坏,需要很长的氧化时间形成BSG(硼硅玻璃)层,BSG层较厚,比较难处理。

目前,在N型TOPcon电池制备过程中,对于BSG层的去除,是采用一步链式滚轮酸洗进行去除,但因BSG层较厚,因此,链式滚轮酸洗工艺HF浓度要求较高,一般为55%-65%浓度,而高浓度的HF生产对设备和环境要求较高。同时,一步链式滚轮HF酸洗去除BSG层不够均匀,去除效果不好,并会因滚轮水平度问题而导致高浓度HF耗量加大。

综上所述,如何既降低去除BSG所用的HF的浓度,又提高BSG去除效果,是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此,本申请的目的是提供一种太阳能电池BSG清洗方法及TOPcon电池制备方法,用于既降低去除BSG所用的HF的浓度,又提高BSG去除效果。

为了实现上述目的,本申请提供如下技术方案:

一种太阳能电池BSG清洗方法,包括:

利用槽体中盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片进行槽式酸洗,以清洗所述硅片表面的BSG层;

对槽式酸洗后的所述硅片进行水洗和烘干;

利用第二浓度的HF对烘干后的所述硅片进行链式酸洗,以清洗所述硅片背面及侧面剩余的BSG层。

优选的,所述第一浓度小于所述第二浓度。

优选的,所述第一浓度为5%-10%,所述第二浓度为20%-25%。

优选的,在利用第二浓度的HF对烘干后的所述硅片进行链式酸洗,以清洗所述硅片背面及侧面剩余的BSG层前,还包括:

测量烘干后的所述硅片表面多个采样点处的反射率;

判断各所述采样点处的反射率是否均在设定反射率范围内;

若存在有采样点处的反射率低于所述设定反射率范围内的最小值,则返回所述利用槽体中盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片进行槽式酸洗,以清洗所述硅片表面的BSG层的步骤;

若各所述采样点处的反射率均在所述设定反射率范围内,则执行所述利用第二浓度的HF对烘干后的所述硅片进行链式酸洗,以清洗所述硅片背面及侧面剩余的BSG层的步骤。

优选的,所述槽式酸洗的时间长度为180s±10s,所述链式酸洗的工艺参数为(3.6m±0.5m)/min,所述槽式酸洗及所述链式酸洗的温度均为18℃-25℃。

优选的,所述槽体中还包含有HCL,在利用槽体中盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片进行槽式酸洗时,还包括:

利用HCL对所述硅片进行清洗;

和/或,在第二浓度的HF对烘干后的所述硅片进行链式酸洗时,还包括:

利用HCL对所述硅片进行清洗。

优选的,采用第二浓度的HF对烘干后的所述硅片进行链式酸洗,包括:

采用设置在酸洗槽中的所述第二浓度的HF对烘干后的所述硅片进行链式酸洗。

优选的,采用设置在酸洗槽中的所述第二浓度的HF对烘干后的所述硅片进行链式酸洗,包括:

采用设置在第一酸洗槽中的所述第二浓度的HF对烘干后的所述硅片进行一次链式酸洗;

采用设置在第二酸洗槽中的所述第二浓度的HF对一次链式酸洗后的所述硅片进行二次链式酸洗。

优选的,在采用第二浓度的HF对烘干后的所述硅片进行链式酸洗,以清洗所述硅片背面及侧面剩余的BSG层后,还包括:

对链式酸洗后的所述硅片进行水洗和烘干。

优选的,在利用第二浓度的HF对烘干后的所述硅片进行链式酸洗,以清洗所述硅片背面及侧面剩余的BSG层时,还包括:

利用所述第二浓度的HF清洗所述硅片背面及侧面的富硼层。

一种N型TOPcon电池制备方法,包括:

对N型的硅片进行制绒,以在所述硅片表面制备金字塔绒面;

在所述硅片的金字塔绒面上进行硼扩散;

采用如上述任一项所述的太阳能电池BSG清洗方法清洗硼扩散后的硅片表面的BSG层;

对所述硅片背面进行抛光,在抛光后的所述硅片背面制备钝化接触层;

对所述硅片进行绕镀清洗,在所述硅片的正面制备氧化铝薄膜及氮氧化硅薄膜;

在所述硅片背面制备氮化硅薄膜;

在所述硅片正面及背面制备电极。

本申请提供了一种太阳能电池BSG清洗方法及TOPcon电池制备方法,其中,太阳能电池BSG清洗方法包括:利用槽体中盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片进行槽式酸洗,以清洗硅片表面的BSG层;对槽式酸洗后的硅片进行水洗和烘干;利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层。

本申请公开的上述技术方案,利用槽体中盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片进行槽式酸洗,以通过槽式酸洗去硅片表面部分的BSG层,然后,再对槽式酸洗后的硅片进行水洗和烘干,以避免对后续的链式酸洗造成影响。之后,利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗掉硅片背面及侧面所剩余的BSG层。槽式酸洗是将硅片放置在HF中,因此,无需高浓度的HF即可实现对部分BSG层的清洗,且通过槽式酸洗可以达到剩余的BSG层表面较均匀、片内BSG厚度无极差较大的现象,以提高BSG层去除效果。由于槽式酸洗后硅片背面及侧面仅剩余部分BSG层,因此,经过槽式酸洗后更易进行BSG的清洗,则在利用链式酸洗进行清洗时即无需高浓度的HF就可实现对硅片背面和侧面所剩余BSG层的清洗,并可提高BSG层去除效果。并且在采用槽式酸洗+链式酸洗的基础上,即使链式酸洗时的滚轮水平轻微异常,也并不会影响去剩余BSG层的效果,因此,可以降低HF耗量,并可以减小机台后期维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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申请的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法的流程图;

图2为本申请实施例提供的一种N型TOPcon电池制备方法的流程图。

具体实施方式

N型TOPcon电池制备时,所形成的BSG层较厚,链式滚轮酸洗工艺HF浓度要求较高,一般在65%左右,对槽体液位水平、滚轮水平要求较高,容易产生背面BSG层去除不干净,增加了车间成本。且高浓度的HF生产对设备和环境要求较高。

为此,本申请提供一种太阳能电池BSG清洗方法及TOPcon电池制备方法,用于既降低去除BSG所用的HF的浓度,又提高BSG去除效果。

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

参见图1,其示出了本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法的流程图,本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法,可以包括:

S11:利用槽体中盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片进行槽式酸洗,以清洗硅片表面的BSG层。

在本申请中,在对硅片进行硼扩散后(这里提及的硅片具体为N型的硅片,且该硅片具体用于制备N型TOPcon电池,硼扩散后会在硅片表面形成BSG层),可以将硼扩散后的硅片放入槽体中(具体可以是硅片的背面与第一浓度的HF相接触),该槽体中盛放有第一浓度的HF。也即,可以将硼扩散后的硅片放置在盛有第一浓度的HF的槽体中,以利用槽体中所盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片表面的BSG层进行清洗。其中,这里提及的硅片表面指的形成有BSG层的表面,具体为背面、侧面及正面。由于槽式酸洗进行

并且,在进行槽式酸洗时,可以通过控制槽式酸洗的时间来对BSG层的去除厚度进行把控。考虑到硅片正面需要保留一定厚度的BSG层,因此,可通过槽式酸洗去除硅片表面一部分的BSG层,具体可以是硅片正面所剩余BSG层的厚度满足N型TOPcon电池的制备需求后即可结束槽式清洗。也即通过槽式酸洗可以去除硅片表面一定厚度的BSG层,以使得硅片表面剩余的BSG层比较薄。另外,由于槽式酸洗是将硅片浸入到第一浓度的HF中进行BSG层清洗,因此,既无需高浓度的HF进行BSG层的清洗(也即第一浓度比较小),并且对BSG层的清洗更加均匀,剩余的BSG层表面也更加均匀,同一表面内BSG厚度无极差较大现象出现,也即通过槽式酸洗可以提高BSG层清洗质量。

通过上述可知,槽式酸洗更易控制BSG厚度及BSG层去除的均匀性,且工艺简单。机台可以采用传统的酸洗机台,成本较低。

S12:对槽式酸洗后的硅片进行水洗和烘干。

在对硅片表面的BSG层进行槽式酸洗后,也即在进行步骤S11之后,可以对槽式酸洗后的硅片进行水洗,以通过水洗洗掉表面络合物(络合物是HF与BSG层反应生成的)及残留的HF,从而避免对后续工艺造成影响。

其中,在对槽式酸洗后的硅片进行水洗时,具体可以设置两个槽体。为了区分,盛有第一浓度HF的槽体可以为1号槽(即1号槽为酸洗槽),水洗的两个槽体可以分别为2号槽和3号槽(即2号槽和3号槽均为水洗槽)。2号槽和3号槽中均盛放有DI水(去离子水),槽式酸洗后的硅片可以依次进入2号槽和3号槽,以利用2号槽和3号槽中的DI水很好地进行硅片表面络合物及残留的HF的清洗。且2号槽和3号槽的水洗时间一共可以120s(2号槽和3号槽时间可以平均分配,也可以2号槽中时间多一些,或者3号槽中时间多一些,具体可以根据实际需求进行设定)。当然,也可以根据实际情况来对水洗时间进行修改。

在对槽式酸洗后的硅片进行水洗之后,可以对硅片进行烘干,以去除硅片表面残留的水分,从而避免对后续工艺造成影响。其中,对硅片烘干也可以在槽体(记为4号槽,也即4号槽为烘干槽)中进行。其中,烘干的温度可以为75℃-85℃(即4号槽的工艺工作条件可以为75℃-85℃),且烘干时间具体可以为300s。当然,也可以根据实际情况来对烘干温度、烘干时间进行修改。

通过上述可知,槽式酸洗机台及工艺步骤为串联,工艺步骤具体为:槽式酸洗-水洗1-水洗2-烘干。

S13:利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层。

在对硅片进行烘干之后,可以利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗(即链式滚轮酸洗),以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层。

由于经过槽式酸洗后硅片背面及侧面所剩余的BSG层比较薄,因此,相比现有单采用链式酸洗对BSG层进行清洗,本申请通过先进行槽式酸洗然后再进行链式酸洗的方式可以使得链式酸洗所采用的HF的浓度大大降低,从而可以降低HF生产对设备和环境的要求。

通过在链式酸洗前增加槽式酸洗可以降低HF浓度需求,且可以提高BSG层去除效果。并且,通过增加槽式酸洗可以达到背面及侧面BSG层消薄且剩余BSG层均匀、片内BSG层厚度无极差较大情况,即使链式酸洗滚轮水平轻微异常,也不影响去剩余BSG效果,进一步减少了机台后期维护成本,并且可以减少HF消耗量。对于HF消耗量而言,一步链式酸洗(即单采用链式酸洗)以现有换液周期120万片寿命计算,周期HF耗量为6000L,增加槽式酸洗,槽式寿命24万片,链式酸洗寿命120万片,通过初始配方及自动补液参数调整,增加槽式酸洗叠加链式酸洗,周期HF耗量3600L,下降40%,化学品耗量下降明显。也即槽式酸洗工艺更易控制BSG层的厚度,减小总体HF耗量40%左右,大大降低工厂化学品成本。

通过槽式酸洗和链式酸洗进行BSG层清洗后所制备得到的N型TOPcon电池的电性能对比一步链式酸洗后制备得到的N型TOPcon电池的电性能并无差异。

本申请公开的上述技术方案,利用槽体中盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片进行槽式酸洗,以通过槽式酸洗去硅片表面部分的BSG层,然后,再对槽式酸洗后的硅片进行水洗和烘干,以避免对后续的链式酸洗造成影响。之后,利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗掉硅片背面及侧面所剩余的BSG层。槽式酸洗是将硅片放置在HF中,因此,无需高浓度的HF即可实现对部分BSG层的清洗,且通过槽式酸洗可以达到剩余的BSG层表面较均匀、片内BSG厚度无极差较大的现象,以提高BSG层去除效果。由于槽式酸洗后硅片背面及侧面仅剩余部分BSG层,因此,经过槽式酸洗后更易进行BSG的清洗,则在利用链式酸洗进行清洗时即无需高浓度的HF就可实现对硅片背面和侧面所剩余BSG层的清洗,并可提高BSG层去除效果。并且在采用槽式酸洗+链式酸洗的基础上,即使链式酸洗时的滚轮水平轻微异常,也并不会影响去剩余BSG层的效果,因此,可以降低HF耗量,并可以减小机台后期维护成本。

本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法,第一浓度小于第二浓度。

由于本申请采用先槽式酸洗后链式酸洗的工艺对BSG层进行清洗、去除,且槽式算去只用去除部分硅片表面部分BSG层,则槽式酸洗所用HF的浓度可以小于链式酸洗所用HF的浓度(即第一浓度小于第二浓度),且槽式酸洗所用HF的浓度以及链式酸洗所用HF的浓度均小于现有仅采用链式滚轮酸洗所用HF的浓度。

本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法,第一浓度为5%-10%,第二浓度为20%-25%。

在本申请中,第一浓度具体为5%-10%(包含端点值),即槽式酸洗的HF浓度为5%-10%,第二浓度具体为20%-25%(包含端点值),即链式酸洗的HF浓度为20%-25%。

槽式酸洗利用5%-10%浓度的HF去除一定厚度的BSG层,且剩余的BSG层表面更加均匀,片内BSG厚度无极差较大现象,叠加链式酸洗利用20%-25%浓度的HF进行剩余BSG层的去除。相比于现有单采用链式酸洗对BSG层进行清洗需要的HF浓度为65%左右,本申请叠加的链式酸洗工艺HF浓度耗量减少40%左右。

具体参见表1,其示出了槽式酸洗和链式酸洗的工艺参数表:

表1槽式酸洗和链式酸洗的工艺参数表

前酸洗工艺(即槽式酸洗)使用5%-10%浓度HF,能有效去除少部分BSG,从而达到匹配链式酸洗工艺,使后酸洗工艺(即链式酸洗)在20%-25%浓度HF情况下有效去除背面BSG残留。需注意(1):槽式酸洗HF浓度如较低同时链式酸洗HF浓度不变的情况下,会导致槽式酸洗去除BSG厚度不够,从而导致链式酸洗BSG不能完全去除,进而导致批量不良产生;(2)槽式酸洗HF浓度正常,链式酸洗浓度降低,会导致链式酸洗后BSG不能完全去除,进而导致批量不良产生;(3)槽式酸洗与链式酸洗浓度同时下降,会导致槽式酸洗背面反射率偏低,BSG层较厚,链式酸洗不能去除残留BSG,进而导致批量不良产生。

通过上述工艺,可以通过槽式酸洗将BSG层厚度从80nm降低至20nm-30nm,使BSG层厚度降低,使后续去除BSG工艺使用20%左右浓度的HF就可以达到去除背面及侧面BSG层的效果。

本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法,在利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层前,还可以包括:

测量烘干后的硅片表面多个采样点处的反射率;

判断各采样点处的反射率是否均在设定反射率范围内;

若存在有采样点处的反射率低于设定反射率范围的最小值,则返回利用槽体中盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片进行槽式酸洗,以清洗硅片表面的BSG层的步骤;

若各采样点处的反射率均在设定反射率范围内,则执行利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层的步骤。

在本申请中,在利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层前,还可以测量烘干后的硅片表面多个采样点处的反射率(具体可以测量背面多个采样点处的反射率),其中,反射率越高,BSG越薄,反射率越低,BSG越厚。然后,可以判断各采样点处的反射率是否均在设定反射率范围内,其中,设定反射率范围具体可以为5%-8%(该反射率可以很好地匹配链式酸洗),当然,设定反射率范围可以根据实验等进行调整。

若存在有采样点处的反射率低于设定反射率范围的最小值,则表明槽式酸洗后所剩余的BSG层比较厚,此时,则可以返回利用槽体中盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片进行槽式酸洗,以清洗硅片表面的BSG层的步骤,以再利用槽式酸洗对BSG层进行清洗、去除,从而减少BSG层的厚度,进而便于提高BSG层去除效果。

若所有采样点处的反射率均在设定反射率范围内,则表明此时的BSG层可以很好地匹配链式酸洗工艺,因此,则可以执行利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层的步骤,以很好地去除背面及侧面所剩余的BSG层。

若存在有采样点处的反射率高于设定反射率范围的最大值,则表明BSG层比较薄,此时,也可以执行利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层的步骤,以去除剩余比较薄的BSG层。或者,可以发出警报等,以使得相关人员可以及时获知BSG层太薄的情况,从而可以对槽式酸洗的时间进行调控,以便于提高最终制备得到的N型TOPcon电池的性能。

本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法,槽式酸洗的时间长度为180s±10s,链式酸洗的工艺参数为(3.6m±0.5m)/min,槽式酸洗及链式酸洗的温度均为18℃-25℃。

在本申请中,槽式酸洗的时间长度可以为180s±10s(180s效果更佳),链式酸洗的工艺参数可以为(3.6m±0.5m)/min(3.6m/min效果更佳),以便于提高BSG层去除效果。

其中,3.6m/min与一步链式酸洗工艺时间一致,由于工艺简单,机台可采用传统的槽式酸洗机台,成本较低。

并且,槽式酸洗及链式酸洗的温度均可以为18℃-25℃,以使得HF可以发挥比较好的BSG清洗、去除效果。

本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法,槽体中还包含有HCL,在利用槽体中盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片进行槽式酸洗时,还可以包括:

利用HCL对硅片进行清洗;

和/或,在第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗时,还可以包括:

利用HCL对硅片进行清洗。

在本申请中,槽体中除了盛放有第一浓度的HF外,还可以盛放有HCL,其中,槽体中所盛放的HCL的浓度可以小于第三浓度,第三浓度具体可以根据实验、经验等进行设置,具体地,第三浓度具体可以为1%。在前述基础上,在利用槽体中盛有的第一浓度的HF对硼扩散后的硅片进行槽式酸洗时,还可以利用槽体中所盛有的HCL对硅片进行清洗,以去除硅片表面的金属离子,从而提高硅片清洗效果。

另外,在利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗还,还可以利用HCL对硅片进行清洗。其中,此时所用HCL的浓度也可以小于第三浓度。通过该方式实现在对硅片表面剩余的BSG层进行去除的同时,利用HCL去除硅片表面的金属离子,从而提高硅片清洗效果。

其中,槽式酸洗和链式酸洗中可以均包含有HCL清洗,或者,可以在槽式酸洗、链式酸洗中的其中一个酸洗过程中进行HCL清洗,以降低清洗成本。

本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法,采用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,可以包括:

采用设置在酸洗槽中的第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗。

在本申请中,在采用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗时,具体可以采用设置在酸洗槽中的第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗。具体地,链式滚轮可以携带硅片经过酸洗槽,酸洗槽中的第二浓度的HF可以喷射到硅片上,以对硅片侧面及背面进行酸洗而去除BSG层。

通过酸洗槽进行链式酸洗可以使得HF流入到酸洗槽中,以实现对HF的重复利用和回收,并保证安全性。

本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法,采用设置在酸洗槽中的第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,可以包括:

采用设置在第一酸洗槽中的第二浓度的HF对烘干后的硅片进行一次链式酸洗;

采用设置在第二酸洗槽中的第二浓度的HF对一次链式酸洗后的硅片进行二次链式酸洗。

在本申请中,在采用设置在酸洗槽中的第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗时,具体可以采用设置在第一酸洗槽中的第二浓度的HF对烘干后的硅片进行一次链式酸洗,然后,可以利用设置在第二酸洗槽中的第二浓度的HF对烘干后的硅片进行二次链式酸洗,以通过两次链式酸洗来提高对背面及侧面剩余BSG层去除效果。

本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法,在采用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层后,还可以包括:

对链式酸洗后的硅片进行水洗和烘干。

在本申请中,在采用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层后,可以对链式酸洗后的硅片进行水洗。具体地,可以利用水槽对链式酸洗后的硅片进行水洗。也即,在采用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗后,可以将链式酸洗后的硅片输入水槽中进行水洗,以通过水洗洗掉背面络合物及酸残留,从而避免给后续制备工序带来影响。

在对链式酸洗后的硅片进行水洗后,可以对水洗后的硅片进行烘干,以烘干硅片表面的水分。具体地,可以利用烘干槽对烘干后的硅片进行烘干。从而避免硅片表面的水分对后续的制备工序造成影像。

本申请实施例提供的一种太阳能电池BSG清洗方法,在利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层时,还可以包括:

利用第二浓度的HF清洗硅片背面及侧面的富硼层。

在本申请中,在利用第二浓度的HF对烘干后的硅片进行链式酸洗,以清洗硅片背面及侧面剩余的BSG层时,还可以利用第二浓度的HF清洗硅片背面及侧面的富硼层(富硼层位于BSG层之下,即靠近硅片侧),以减小富硼层,提升所制备得到的电池片的转换效率(具体提升电池片效率0.05%以上)。

本申请实施例还提供了一种N型TOPcon电池制备方法,参见图2,其示出了本申请实施例提供的一种N型TOPcon电池制备方法的流程图,可以包括:

对N型的硅片进行制绒,以在硅片表面制备金字塔绒面;

在硅片的金字塔绒面上进行硼扩散;

采用上述任一种太阳能电池BSG清洗方法清洗硼扩散后的硅片表面的BSG层;

对硅片背面进行抛光,在抛光后的硅片背面制备钝化接触层;

对硅片进行绕镀清洗,在硅片的正面制备氧化铝薄膜及氮氧化硅薄膜;

在硅片背面制备氮化硅薄膜;

在硅片正面及背面制备电极。

本申请实施例提供的一种N型TOPcon电池制备方法可以包括:

1)选取1种(100)晶向的N型的单晶硅片,硅片电阻率为1.2Ω.cm。

2)使用碱制绒各向异性腐蚀的方法在硅片表面制备(111)晶向金字塔绒面。

3)使用硼炉管的方法在所制备绒面的硅片上制备均匀的发射极,正面方块电阻为100Ω,同时正背面生长处一层BSG层及氧化层。

4)使用槽式5%浓度HF进行正背氧化层及部分正背面(以及侧面)BSG层去除,经过水洗洗掉表面络合物及酸残留,后经过烘干槽300秒烘干。

5)使用链式20%浓度的HF进行背面(以及侧面)剩余BSG层去除,经过水洗洗掉络合物及酸残留,后经过烘干槽烘干。也即可以采用上述任一种太阳能电池BSG清洗方法清洗硼扩散后的硅片表面的BSG层,其中,关于4)和5)具体可参与上述任一种太阳能电池BSG清洗方法;

6)使用碱抛光各向异性腐蚀法,去除背面金字塔塔尖(即对硅片背面进行抛光)。所使用的条件为:NaOH浓度为2.5%,抛光添加剂浓度为0.8%,溶液温度为62℃,时间为180s。其中,在对硅片背面进行抛光之后,还可以对硅片进行水洗(去除硅片表面的碱溶液),然后利用碱+双氧水对硅片进行清洗(去除硅片表面的有机残留物),之后对硅片进行水洗(去除硅片表面的碱和双氧水),然后对硅片进行混酸洗(HF+HCL,以(1)中和碱残留;(2)形成疏水键;(3)利用HCL去除硅片表面的金属离子),然后对硅片进行水洗,之后对硅片进行烘干。烘干后的硅片可以进入下一流程,即对硅片背面制备钝化接触层。

7)使用LPCVD炉管方式在N型的硅片背面制备钝化接触层,其中包括(隧穿氧化层和掺杂多晶硅层),隧穿氧化层厚度为1.2nm,掺磷多晶硅厚度为120nm。在其工艺过程中所述硅片四周及边缘会形成绕镀层。

8)使用碱刻蚀方法去除上述四周及边缘绕镀多晶硅层,所使用条件为:NAOH浓度为4%,温度为58℃,时间为120s。工艺结束后四周及边缘绕镀层已完全去除。

9)使用板式上镀膜方式在上述硅片正面制备钝化氧化铝层,使其表面复合减小。

10)使用PECVD方式制备正面氮氧化硅薄膜。正面氮氧化硅薄膜厚度为85nm,折射率为2.0作为减反射钝化作用。

11)使用PECVD方式制备背面氮化硅薄膜。背面氮化硅厚度为75nm,折射率为2.2.作为减反射钝化作用。

12)使用丝网印刷叠加烧结方式在上述硅片两面制备金属电极。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外,本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明,以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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