高效单晶电池工艺

光陷阱

      现有单晶硅片是由长方体晶锭在多线切割错锯切成一片片单晶硅方片，由于切片

是铜丝在金刚砂溶液作用下多次往返削切成硅片，金刚砂硬度很高，会在硅片表面带来一

定的机械损伤层，如果机械损伤层不去掉，会影响太阳电池的填充因子。一般高效单晶硅电

池可采用光刻倒置金字塔结构和化学腐蚀制作绒面。光刻法成本较高，一般使用化学法。单

晶硅材料在碱性腐蚀液里进行腐蚀时，其

100 面的腐蚀速度要快于 111 面的，如果将单晶

硅片

100 面作为电池的表面，经过腐蚀后就会出现以四个 111 面形成的金字塔结构。由于化

学腐蚀容易控制，成本低廉，便于大规模生产，所以在高效硅太阳能电池工业生产方面都

采 用 这 个 方 法 。 其 原 理 为 ：

Si+NaOH+H2O=Na2SiO3+H2 其 中 用 到 的 化 学 品 包 括 ：

NaOH,C3H8O,和少量的 Na2SiO3。其化学品作用不作详述。理想的金字塔绒面应为：体积较

小，大小均匀，覆盖率高。

扩散制结

     制作 PN 结，实质上就是使受主杂技在半导体晶体内的一个区域上占优势（P

型），而使施主杂质在半导体内的另外一个区域中占优势（

N 型），这样就在一块完整的

半导体晶体中实现了

PN 型半导体的接触了。形像一点讲就是将硅片放置在扩散炉中用

POCL3 在硅片上扩散磷原子，以在 P 型硅片上形成深度约为 0.5UM 左右的 N 型导电区，

在界面形成

P-N 结。    在太阳能电池制造中磷扩散一般有三种方法，POCL3 液态源扩散，

喷涂磷酸水溶液后链式扩散和丝网印刷磷浆料后链式扩散。以

POCL3 方法为例：反应化学

式为：

POCL3+O2（过量）＝P2O5+CL2      P2O5+Si=SiO2+P 其中扩散温度最高可达 850-

900 度，其中过量的 O2 作用是使 PCL5 进一步分解成 P2O5 并放出 CL2，减少或避免对硅

片的腐蚀。扩散制结中几个重要因素：

1.保证扩散间的工艺卫生，所有工具夹必须保持干净

的状态；

2.实施五双制；3.方块电阻；4.TCA 工艺及常用工艺号（125，156 单多晶）；5.影

响方块电阻的因素有源量，时间和温度；

6.影响硅片电阻测量精确因素有光照，温度和高

频干扰等。扩散时常见故障：扩散不到，扩散电阻偏高或偏低，扩散片与片不均匀，扩散硅