[發明專利]一種晶體硅背面點接觸的制備方法

有效

• 申請號: 201310006876.2
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103078008A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 徐冬星;倪建林;聞二成
• 申請（專利權）人: 浙江光普太陽能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

技術領域

本發明屬于太陽能電池生產制作技術領域，尤其涉及一種晶體硅背面點接觸的制備方法。

背景技術

晶體硅的背面點接觸主要是在背面鍍上氮化硅，由于氮化硅中氫達到良好的背面鈍化效果，但是由于氮化硅的阻擋，背電場的鋁不能很好與硅片接觸形成合金，所以要在背面的氮化硅薄膜層中開一些點的窗口，這樣可以使鋁背場與硅片接觸形成合金。因為背面氮化硅的鈍化和大鋁背場的效果，所以可以大幅提升電池的長波相應，提升電池開路電壓、短路電流，最終提升電池的轉換效率。

對于晶體硅的背面點接觸很多種方法：兩次鍍膜激光背面開窗、印刷腐蝕漿料開窗等。傳統的背面點接觸有兩種：

1、在PECVD中對硅片正反兩面沉積氮化硅，在背面的氮化硅層通過激光打孔的方式開出很多接觸需要的窗口。但是由于兩次PECVD沉積氮化硅工藝比較麻煩，成本比較高，另外激光開窗高能量的激光對硅片的損傷也比較大，需要進行退火工藝修復損傷。

2、印刷腐蝕漿料開窗法：（1）清洗、堿洗硅片，將硅片表面的油污及金屬雜質去除并形成倒金字塔結構的絨面，（2）高溫擴散形成PN結，達到所需的方塊電阻（3）濕法刻蝕去除邊緣和背面的PN結，另外用HF酸去除擴散形成的磷硅玻璃（4）在硅片正面采用PECVD沉積氮化硅，（5）在硅片反面采用PECVD沉積氮化硅（6）采用絲網印刷的方式將腐蝕漿料在背面印出很多接觸點并采用高溫烘干，（7）采用超聲清洗將殘留腐蝕漿料清洗干凈，（8）采用絲網印刷技術對電池背電場、正面電極依次印刷。

采用以上第一種方法是生產速度較快，但是工序很復雜，能耗很大，激光會對硅片產生一定的損傷，對電池轉換效率有一定的影響；采用第二種方法對硅片的影響比較小，但是工序比較多，工藝相對比較復雜，能耗比較大，生產速度比較慢。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種晶體硅背面點接觸的制備方法，簡化工藝，降低成本，降低能耗，提升轉換效率。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種晶體硅背面點接觸的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1）提供太陽能電池用的單晶硅片，對單晶硅片表面去除損傷層并形成織構化絨面結構；

2）將制絨好的硅片插入石英舟中，在850-900℃中進行擴散形成PN結，在硅片的正面形成方塊電阻60-70ohm/□；

3）采用濕法鏈式刻蝕去除硅片四周和背面的PN結，達到前后表面PN結的隔離，同時采用HF去粗擴散形成磷硅玻璃；

4）采用微波法的等離子體化學氣相沉積的方法在硅片正反兩面沉積一層氮化硅鈍化減反膜，并在背面留出點接觸的點；

5）采用絲網印刷技術對電池背電極、背電場、正面電極依次印刷，背電極印刷銀漿，背電場印刷鋁漿，正面電極印刷銀漿，并通過燒結形成良好的歐姆接觸。

優選的，單晶硅片表面去除損傷層并形成織構化絨面結構包括如下步驟：對單晶硅片進行預清洗，采用單晶硅片清洗液進行超聲清洗將硅片表面的油污清洗干凈，然后將硅片放置于1.5%的氫氧化鈉和IPA5%的78-80℃的混合制絨液中進行表面織構化工藝，在單晶硅片表面形成1-3μm的金字塔狀絨面結構，增加硅片的表面積，增加電池的短路電流。

優選的，擴散形成PN結包括步驟如下：將制絨好的硅片硅片雙片插入石英舟，在850-900℃的POCL₃和O₂的氣氛中進行擴散，正面方塊電阻控制在60-70ohm/□。

優選的，采用等離子刻蝕將硅片四周的N層去除括步驟如下：將擴散好的硅片在等離子中通入CF₄和O₂進行刻蝕，將硅片四周邊緣的PN結去除，同時采用HF將擴散形成的磷硅玻璃去除。

優選的，采用微波法的等離子體化學氣相沉積的方法在硅片正反兩面沉積一層氮化硅鈍化減反膜，并在背面留出點接觸的點包括步驟如下：在硅烷和氨氣的氣氛中采用等離子體輝光放電的方式在400-450℃溫度下進行沉積氮化硅鈍化減反膜；在碳碳框上，氨氣和硅烷能夠通過空隙達到硅片的背面，在硅片的正反兩面都能均勻的形成等離子體，能夠在硅片的正反面都能沉積氮化硅薄膜，在硅片的反面由于擋板緊貼著硅片，擋板部分擋住硅片背面的地方沒有鍍上氮化硅，這樣就在硅片的背面被擋板擋住的點沒有鍍上氮化硅，而在非接觸點的地方都鍍上了氮化硅，達到了背面點接觸所需背面氮化硅的鈍化。此步驟中將碳碳框中間尺寸放大，使硅片與碳碳框的間隙變大，氣體可以通過硅片與框之間的間隙達到硅片的背面，在硅片的正反面都能沉積到氮化硅薄膜。