多晶硅太阳能电池制作工艺概述众所周知，太阳能有许多优点，光伏发电将为人类提供主要的能源，目前提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本可以扩建市场，太阳电池有以下几种：单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料。从工业方面看，重心已由单晶向多晶方向发展，主要原因为；[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少；[2]对太阳电池来讲，方形基片更合算；[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展；[4]近十年单晶硅工艺应用于多晶硅电池的生产。下面从两个方面对多晶硅电池的工艺技术进行讨论。2.实验室高效电池工艺实验室技术通常研究达到最高效率的方法和途径，提供特定材料和工艺所能够达到的极限。2.1关于光的吸收对于光吸收主要是：（1）降低表面反射；（2）改变光在电池体内的路径；（3）采用背面反射。对于单晶硅，应用各向异性化学腐蚀的方法可在（100）表面制作金字塔状的绒面结构，降低表面光反射。但多晶硅晶向偏离（100）面，采用上面的方法无法作出均匀的绒面，目前采用下列方法:[1]激光刻槽用激光刻槽的方法可在多晶硅表面制作倒金字塔结构，激光制作绒面在刻蚀中，表面造成损伤引入杂质，通过化学处理去除表面损伤层。该方法所作的太阳电池通常短路电流较高，但开路电压不太高。[2]化学刻槽应用掩膜各向同性腐蚀，该方法无法形成各向异性腐蚀所形成的那种尖锥状结构。该方法所形成的绒面对700～1030微米光谱范围有明显的减反射作用。但掩膜层一般要在较高的温度下形成，引起多晶硅材料性能下降，少子寿命缩短。[3]反应离子腐蚀（RIE）该方法为一种无掩膜腐蚀工艺，形成的绒面反射率特别低，在450～1000微米光谱范围的反射率可小于2％。仅从光学的角度来看，是一种理想的方法，但存在硅表面损伤严重问题。[4]制作减反射膜层对于高效太阳电池，最常用和最有效的方法是蒸镀ZnS/MgF2双层减反射膜，其最佳厚度取决于下面氧化层的厚度和电池表面的特征，2.2金属化技术在高效电池的制作中，实验室电池一般面积比较小，所以需要细金属栅线，一般采用的方法为光刻、电子束蒸发、电子镀。电子束蒸发和电镀:通常，应用正胶剥离工艺，蒸镀Ti/Pa/Ag多层金属电极。缺点是电子束蒸发造成硅表面/钝化层介面损伤，使表面复合提高，工艺中，采用了隧道结接触的方法，在硅和金属成间形成一个较薄的氧化层，应用功函数较低的金属(如钛等)可在硅表面感应一个稳定的电子积累层。另外一种方法是在钝化层上开出小窗口，淀积金属栅线，形成mushroom—like状电极。2.3PN结的形成技术[1]发射区形成和磷吸杂对于高效太阳能电池，发射区的形成一般采用选择扩散，在金属电极下方形成重杂质区域而在电极间实现浅浓度扩散。扩散的方法：扩散加腐蚀和掩埋扩散工艺。对于Mc—Si材料，较长时间的磷吸杂过程（一般3～4小时），可使一些Mc—Si的少子扩散长度提高两个数量级。在对衬底浓度对吸杂效应的研究中发现，即便对高浓度的衬第材料，经吸杂也能够获得较大的少子扩散长度（大于200微米），电池的开路电压大于638mv,转换效率超过17％。[2]背表面场的形成及铝吸杂技术在Mc—Si电池中，背p+p结由均匀扩散铝或硼形成，硼源一般为BN、BBr、等，铝扩散为蒸发或丝网印刷铝，与磷扩散吸杂不同，铝吸杂在相对较低的温度下进行。其中体缺陷也参与了杂质的溶解和沉积，而在较高温度下，对Mc—Si产生不利的影响。到目前为至，区域背场已应用于单晶硅电池工艺中，但在多晶硅中，还是应用全铝背表面场结构。[3]双面Mc—Si电池Mc—Si双面电池其正面为常规结构，背面为N＋和P＋相互交叉的结构，这样，正面光照产生的但位于背面附近的光生少子可由背电极有效吸收。据报道，在AM1.5条件下，转换效率超过19％。2.4表面和体钝化技术对于Mc—Si，因存在较高的晶界、点缺陷对材料表面和体内缺陷的钝化尤为重要。钝化工艺有多种方法，通过热氧化使硅悬挂键饱和是比较常用的方法，可使Si-SiO2界面的复合速度下降，其钝化效果取决于发射区的表面浓度、界面态密度和电子、空穴的浮获截面。在氢气氛中退火可使钝化效果更加明显。3工业化电池工艺太阳电池从研究室走向工厂，实验研究走向规模化生产。达到工业化生产的特征是：[1]电池的制作工艺...
