[發(fā)明專利]一種制作硅基異質(zhì)結(jié)電池片時邊緣絕緣的方法

有效

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• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN104701411A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林朝暉;宋廣華;曾小燕;黃輝明
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州市博泰半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到太陽能電池的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種制作硅基異質(zhì)結(jié)電池片時邊緣絕緣的方法。

背景技術(shù)

硅基異質(zhì)結(jié)電池片的襯底一般以N-型單晶硅片為主，表面通過與用PECVD方法沉積的非晶硅薄膜形成P-N結(jié)作為發(fā)射極，P-N結(jié)的形成是在兩種不同材料之間，一種是帶寬約在1.12eV的單晶硅，另一種是帶寬約在1.72eV的非晶硅薄膜。由于帶寬的差異，兩種材料界面形成的結(jié)稱為異質(zhì)結(jié)。對于異質(zhì)結(jié)電池片，由于兩種成結(jié)材料帶寬的較大差異，導(dǎo)致這類電池片的開路電壓很高，通常在700mV以上。

當(dāng)非晶硅薄膜在硅片正反兩邊依次形成之后，下一步是通過PVD濺射的方法在正反兩邊依次沉積一層透明的導(dǎo)電氧化物。導(dǎo)電透明氧化物層一般是用透過率高，導(dǎo)電性好的ITO材料，或其他元素摻雜的氧化銦。在沉積導(dǎo)電透明氧化物層時，容易繞鍍到硅片邊緣引起電池片的短路。為避免繞鍍引起的電池片，常使用硅片邊緣壓框的方法，但犧牲了受光面的有效吸光面積。正反兩邊沉積完導(dǎo)電氧化物后，當(dāng)用電鍍法在導(dǎo)電氧化物表面制作金屬柵線時，首先要在導(dǎo)電氧化物表面同樣用濺射的方法沉積金屬疊層，金屬疊層包括一層粘合層與導(dǎo)電氧化物直接接觸，和一層種子層銅，為電鍍銅使用。粘合層實際上也是一層阻擋層，一般可用Ti系列金屬或Ta系列金屬以防止銅在導(dǎo)電氧化物中的擴散。金屬疊層可以解決電鍍銅與導(dǎo)電氧化物的粘合力問題。為避免邊緣繞鍍，沉積金屬疊層時與沉積導(dǎo)電氧化物時一樣也需要在硅片邊緣使用壓框。

在使用壓框沉積導(dǎo)電氧化物時，無法保證壓框能夠?qū)使杵吘墸覊嚎蚬ば蛑泄杵纳霞芘c下架操作也存在一定的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種制作硅基異質(zhì)結(jié)電池片時邊緣絕緣的方法，目的是在于不使用壓框的情況下，避免制作硅基異質(zhì)結(jié)電池片時采用PVD濺射法雙面沉積導(dǎo)電透明氧化物層、阻擋層和種子層繞鍍到邊緣及用電鍍法制作雙面金屬柵線所引起的邊緣短路問題。

為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種制作硅基異質(zhì)結(jié)電池片時邊緣絕緣的方法，包括：

提供正面已沉積P-型非晶硅薄膜層，反面已沉積N-型非晶硅薄膜層的硅片；

在所述硅片正反兩面上沉積導(dǎo)電透明氧化物層；

在所述導(dǎo)電透明氧化物層上沉積阻擋層；

在所述阻擋層上沉積種子層，其中導(dǎo)電透明氧化物層、阻擋層、種子層均繞鍍到硅片的四周切面；

在所述種子層外包覆上光阻材料層，其中光阻材料層包覆到硅片四周切面；

將光阻材料層包覆到硅片四周切面的部分掩膜，正反兩面進行曝光顯影；

刻蝕掉包覆到硅片四周切面的部分的光阻材料層；

刻蝕掉繞鍍到硅片四周切面的種子層、阻擋層和導(dǎo)電透明氧化物層；

刻蝕掉正反兩面的光阻材料層。

其中，所述導(dǎo)電透明氧化物層為ITO層或者摻雜其它元素的氧化銦層。

其中，所述阻擋層為Ti系列金屬層或Ta系列金屬層。

其中，所述Ti系列金屬為TiNx或TiW金屬層；所述Ta系列金屬層為Ta或TaNx金屬層。

其中，所述種子層為銅種子層。

其中，所述光阻材料層為感光干膜。

其中，所述包覆到硅片四周切面的光阻材料層使用顯影液刻蝕去除。

其中，所述繞鍍到硅片四周切面的種子層、阻擋層和到導(dǎo)電氧化物層使用酸性腐蝕液刻蝕去除。

其中，所述正反兩面的光阻材料層采用堿性腐蝕液刻蝕去除。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，采用在不使用壓框的情況下，不僅避免了制作硅基異質(zhì)結(jié)電池片時采用PVD濺射法雙面沉積導(dǎo)電物氧化層、阻擋層和種子層繞鍍到邊緣及用電鍍法制作雙面金屬柵線所引起的邊緣短路問題，又有效地利用了硅片的表面沉積導(dǎo)電氧化物層，增大了吸收光的吸收面積，避免電池片短路電流的損失。

附圖說明

圖1為本發(fā)明硅片被導(dǎo)電透明氧化物層、阻擋層、種子層及光阻材料層包裹的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明將硅片正反兩面光阻材料層曝光時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明刻蝕掉硅片四周切面的光阻材料層、種子層、阻擋層及導(dǎo)電透明氧化物層后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明制作的硅基異質(zhì)結(jié)電池片時邊緣絕緣后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。