高效太阳能电池的工艺流程

  高效单晶硅太阳电池工艺流程如下：
  1)去除损伤层

  2)表面绒面化
  3)发射区扩散               

  4)边缘结刻蚀
  5)PECDV 沉积 SiN

  6)丝网印刷正背面电极浆料
  7)共烧形成金属接触

  8)电池片测试。
  下面我们着重来看一下每一个工艺，

  1.首先是绒面制备：

 硅片采用 0.5~2Ω.cm，P 型晶向为（100）的单晶硅片。利用氢氧化钠溶液对单晶

硅片进行各向异性腐蚀的特点来制备绒面。当各向异性因子

=10 时（所谓各向异性因

子就是（

100）面与（111）面单晶硅腐蚀速率之比），可以得到整齐均匀的金字塔

形的角锥体组成的绒面。绒面具有受光面积大，反射率低的特点。可提高单晶硅太阳电

池的短路电流，从而提高太阳电池的光电转换效率。

金字塔形角锥体的表面积

S0 等于四个边长为 a 正三角形 S 之和

  S0 = 4S = 4×a×a = a2
  由此可见有绒面的受光面积比光面提高了倍即 1.732 倍。

当一束强度为

E0 的光投射到图中的 A 点，产生反射光 Φ1 和进入硅中的折射光 Φ2。

反射光

Φ1 可以继续投射到另一方锥的 B 点，产生二次反射光 Φ3 和进入半导体的折

射光

Φ4；而对光面电池就不产生这第二次的入射。经计算可知还有 11%的二次反射

光可能进行第三次反射和折射，由此可算得绒面的反射率为

9.04%。

  2.绒面制备：
  采用三氯氧磷气体携带源方式，这个工艺的特点是生产高，有利于降低成本。新购的
8 吋硅片扩散炉、石英管口径达 270mm，可以扩散 156×156（mm）的硅片。
  由于石英管口径大，恒温区长，提高了扩散薄层电阻均匀性，有利于降低太阳电池
的串联电阻

Rs，从而提高太阳电池填充因子 FF。 

  3.SiN 钝化与 APCVD 淀积 TiO2：
    先期的地面用高效单晶硅太阳电池一般采用钝化发射区太阳电池(PESC)工艺。在扩
散过去除磷硅玻的硅片上

,热氧化生长一层 10nm~25nm 厚 SiO2 为,使表面层非晶化,

改变了表面层硅原子价键失配情况

,使表面趋于稳定,这样减少了发射区表面复合,提高

了太阳电池对蓝光的响应

,同时也增加了短路电流密度 Jsc,由于减少了发射区表面复合,

这样也就减少了反向饱和电流密度

,从而提高了太阳电池开路电压 Voc。还有如果没有

这层

SiN,直接淀积 TiO2 薄膜,硅表面上会出现陷阱型的滞后现象导致太阳电池短路电

流衰减

,一般会衰减 8%左右,从而降低光电转换效率。故要先生长 SiN 钝化再生长

TiO2 减反射膜。
    TiO2 减反射膜是用 APCVD 设备生长的,它通过钛酸异丙脂与纯水产生水解反应来
生长

TiO2 薄膜。 

4.PECVD 淀积 SiN