一种低纯度单晶硅太阳能电池的制造方法

摘要

本发明涉及晶体硅太阳能电池领域，特别是指一种低纯度单晶硅太阳能电池的制造方法，将纯度为4N～5.5N的硅片进行清洗和表面织构化处理，使硅片表面形成金字塔结构绒面，并采用等离子增强化学气相沉积镀膜厚为0.1-10μm的本征硅膜，然后进行高温晶化，晶化后的硅片进行清洗，清洗后的硅片再经过晶体硅太阳能电池的常规工艺进行处理，制成低纯度单晶硅太阳能电池，克服了4N～5.5N的硅片采用普通晶体硅太阳能电池的制造方法制造的电池漏电流过大而无法使用的缺点，使得冶金法制得的4N～5.5N的硅片可用于制造太阳能电池。

权利要求

1.一种低纯度单晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，将纯度为4N～5.5N的硅片进行清洗和表面织构化处理，使硅片表面形成金字塔结构绒面，形成的金字塔结构绒面的塔底的平均宽度为15～25μm、金字塔结构绒面的平均高度为1～4μm；

步骤二，采用等离子增强化学气相沉积，通入1∶10～10∶1的硅烷和氩气，通过控制时间镀膜厚为0.1-10μm的本征硅膜；

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步骤三，将高温晶化炉抽至10 帕以上真空，硅片放入700～1100℃高温晶化炉的石英管中，以6～10mm/min的速度进入炉腔，保温2-60min，以6～10mm/min的速度离开炉腔，晶化后的硅片进行清洗；

步骤四，清洗后的硅片再经过晶体硅太阳能电池的常规工艺进行处理，主要包括扩散、等离子刻蚀、去磷硅玻璃、等离子增强化学气相沉积法镀氮化硅膜和丝网印刷工艺，制成低纯度单晶硅太阳能电池。

2.如权利要求1所述的一种低纯度单晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述步骤一中对硅片进行清洗和表面织构化处理采用碱溶液，或碱溶液+异丙醇。

说明书

一种低纯度单晶硅太阳能电池的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及晶体硅太阳能电池领域，特别是指一种低纯度单晶硅太阳能电池的制造方法。

背景技术

[0002] 传统的晶体硅太阳能电池，其采用的硅片都是采用气相法制造的，其纯度较高，但是制造成本也较高，直接导致其制造的晶体硅太阳能电池的价格较高，以致严重影响晶体硅太阳能电池的推广应用。

[0003] 由于冶金法提纯硅技术的大力发展，4N～5.5N纯度的硅材料已可以大力生产，而且其成本较低，但是用4N-5.5N的硅材料直接制备太阳能电池，由于纯度不高，杂质成分复杂，故在生产中遇到的问题很多，最主要的问题是漏电流过大，引起热斑效应等，故不能使用。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点，提供一种低纯度单晶硅太阳能电池的制造方法，使得由冶金法提纯的4N～5.5N纯度的硅材料可用于制造太阳能电池，从而大大降低太阳能电池的制造成本。

[0005] 本发明采用如下的技术方案：

[0006] 一种低纯度单晶硅太阳能电池的制造方法，包括如下步骤：

[0007] 步骤一，将纯度为4N～5.5N的硅片用碱溶液进行进行清洗和表面织构化处理，使硅片表面形成金字塔结构绒面，形成的金字塔结构绒面的塔底的平均宽度为15～25μm、金字塔结构绒面的平均高度为1～4μm；

[0008] 步骤二，采用等离子增强化学气相沉积，通入1∶10～10∶1的硅烷和氩气，通过控制时间镀膜厚为0.1-10μm的本征硅膜；

[0009] 步骤三，将高温晶化炉抽至10-2帕以上真空，硅片放入700～1100℃高温晶化炉的石英管中，以6～10mm/min的速度进入炉腔，保温2-60min，以6～10mm/min的速度离开炉腔，晶化后的硅片进行清洗；

[0010] 步骤四，清洗后的硅片再经过晶体硅太阳能电池的常规工艺进行处理，主要包括扩散、等离子刻蚀、去PSG、PECVD镀氮化硅膜、丝网印刷等工艺，制成低纯度单晶硅太阳能电池。

[0011] 所述步骤一中对硅片进行清洗和表面织构化处理采用碱溶液，碱溶液+异丙醇，磷酸钠溶液，硅酸钠溶液，或碳酸氢钠溶液。所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。

[0012] 本发明主要是基于现有的由冶金法提纯的4N～5.5N纯度的硅材料由于漏电流过大等缺陷无法直接用于制造太阳能电池的缺点，采用上述的技术方案以克服这些技术缺陷，从而使得4N～5.5N纯度的硅材料可以用于制造太阳能电池，和采用高纯硅材料制成的太阳能电池相比，其成本大为降低。