[發明專利]一種電場鈍化背面點接觸晶體硅太陽電池及其制備工藝

有效

• 申請號: 201210002691.X
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102569437A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 沈輝;劉家敬;陳達明;梁宗存
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍

1.一種電場鈍化背面點接觸晶體硅太陽電池，其特征在于：包括硅片襯底，所述硅片襯底包括有吸收太陽光的前表面，硅片襯底的前表面有擴散得到的n+層、氮化硅減反膜及銀前電極，所述銀前電極底部設有若干通孔，所述硅片襯底背面先形成二氧化硅和氮化硅復合鈍化膜，所述復合鈍化膜背面印有網狀圖案的中間鋁層，所述中間鋁層通過通孔與銀前電極的底部形成合金實現電荷導通，中間鋁層背面設有一層與背面電極形成電荷隔離的氧化鋁介質層，所述網狀圖案的中間鋁層的無漿料區域被激光局域開孔并形成局域硼背場背電極，該背電極與硅片襯底以點接觸方式形成歐姆接觸。

2.根據權利要求1所述的電場鈍化背面點接觸晶體硅太陽電池，其特征在于：所述硅片襯底為p型單晶硅片襯底或p型多晶硅片襯底，硅片襯底電阻率為0.5Ω.cm～10Ω.cm，厚度為100～220μm。

3.根據權利要求1所述的電場鈍化背面點接觸晶體硅太陽電池，其特征在于：所述通孔位于硅片襯底的前表面銀前電極主柵的正下方，通孔直徑為0.2～2mm。

4.根據權利要求1所述的電場鈍化背面點接觸晶體硅太陽電池，其特征在于：所述的二氧化硅和氮化硅復合鈍化膜，二氧化硅的厚度為5～50nm，氮化硅厚度為40～200nm。

5.根據權利要求1所述的電場鈍化背面點接觸晶體硅太陽電池，其特征在于：所述網狀圖案為平面結構，無漿料區域為方形、圓形或規則多邊形陣列，其邊長或直徑為200～2000μm，背面接觸孔的面積占無漿料區域的1％～80％。

6.根據權利要求1所述的電場鈍化背面點接觸晶體硅太陽電池，其特征在于：所述的有網狀圖案的鋁漿料層厚度為5～30μm。

7.根據權利要求1所述的電場鈍化背面點接觸晶體硅太陽電池，其特征在于：所述的氧化鋁層厚度為60～300nm。

8.根據權利要求1所述的電場鈍化背面點接觸晶體硅太陽電池的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)通過激光工藝在硅片襯底上形成若干通孔，并用化學腐蝕液去除硅片襯底表面的損傷層；

(2)在硅片襯底的兩面經過高溫擴散爐擴散形成n+層；

(3)采用化學腐蝕溶液去除硅片襯底背面的n+層；

(4)在硅片襯底的兩面通過熱氧化形成二氧化硅層；

(5)在硅片襯底背面鍍上一層氮化硅(SiNx:H)，形成二氧化硅和氮化硅復合鈍化膜，隨后用氫氟酸去除掉硅片襯底前表面的二氧化硅層；

(6)在硅片襯底前表面鍍上氮化硅減反膜；

(7)采用絲網印刷工藝在硅片襯底背面的復合鈍化膜上印刷具有網狀圖案的、無玻璃料的鋁漿料層，即中間鋁金屬層，并通過高溫燒結爐燃燒掉該層鋁漿料層中的有機物；

(8)在硅片襯底的背面鍍上氧化鋁層；

(9)采用噴淋工藝在網狀圖案的無漿料區域的槽內噴淋上硼酸；

(10)采用激光燒蝕工藝在網狀圖案的無漿料區域的槽內局域開膜，并使硅片襯底與硼酸在高溫下反應形成硼硅合金及局域硼背場；

(11)在硅片襯底背面絲網印刷無玻璃料的鋁漿料層；

(12)在硅片襯底前表面絲網印刷銀漿料層，并通過燒結爐高溫燒結使做背電極的鋁漿料與硅片襯底基底形成局域歐姆接觸，銀前電極燒穿氮化硅與硅片襯底形成歐姆接觸，具有網狀圖案的鋁金屬層與銀前電極主柵底部形成合金。

9.根據權利要求8所述的電場鈍化背面點接觸晶體硅太陽電池的制備工藝，其特征在于，所述的硼酸溶液濃度為0.5％～40％。

10.根據權利要求8所述的電場鈍化背面點接觸晶體硅太陽電池的制備工藝，其特征在于，所述的步驟(1)中將硅片襯底背對背放入擴散石英舟中實現單面擴散，所述的n+層方阻為40～65Ω/□。