[發明專利]一種簡化的N型IBC電池結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201610152527.5
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105576048A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 董鵬;郭輝;屈小勇;張玉明
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;中電投西安太陽能電力有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/042;H01L31/18
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，特別涉及一種簡化的N型IBC電池結構及其 制備方法，可用于光伏發電。

現有技術

太陽能光伏發電因其清潔、安全、便利、高效等特點，已成為世界各國普遍 關注和重點發展的新興產業。因此，深入研究和利用太陽能資源，對緩解資源危 機、改善生態環境具有十分重要的意義。

IBC電池技術從結構上打破傳統晶硅電池的結構限制，為提高電池轉換效率 提供較大空間，目前產業化電池效率已達23％。展望未來，轉化效率超過21％的N 型晶體硅電池已成為傳統晶體硅太陽能電池的發展趨勢，是當今國際研究和產業 化的前沿。

以常規N型IBC電池為例，如圖1所示，IBC電池的基本結構包括：N型硅片基 體100，N型硅片基體的表面由內到外依次是N+摻雜層101、鈍化層102及減反射層 103；N型硅片基體的背面是間隔排列著、梳狀的N+摻雜區104和P+摻雜區105，N+ 摻雜區104表面由內到外依次是鈍化層106、增反射層108和負電極109，P+摻雜區 105表面由內到外依次是鈍化層107、增反射層108和正電極110。

常規制作IBC電池的工藝流程大致為：去損傷層及制絨-雙面擴散形成N+層- 刻蝕并去PSG-淀積或印刷形成掩膜-腐蝕形成P+摻雜區-擴散形成P+摻雜層-形成 正面鈍化層和減反射層-背面掩膜形成N+表面鈍化層-背面掩膜形成P+表面鈍化 層-背面形成增反射層-刻蝕形成電極接觸圖形-印刷電極-燒結。

以上僅是制作IBC電池的主要步驟，而在實際生產過程中，IBC電池的制作涉 及到非常多的技術細節及相應的操作步驟，使得IBC電池生產工藝復雜，制造成 本高昂、良品率較低，影響了IBC電池的發展。

發明目的

本發明的目的在于提供一種簡化的IBC電池結構及其制作工藝方法，以提高 生產效率和良品率，并降低其生產成本。

發明內容

為實現上述目的，本發明包括減反層、N型硅片基體、鈍化層、摻雜層及金 屬電極，其特征在于：

所述減反層，設在N型硅片基體的正面；

所述摻雜層，采用由n+摻雜層和p+摻雜層構成的硅摻雜層，該n+摻雜層和p+ 摻雜層平行交錯設在N型硅片基體的背面；

所述鈍化層，設在n+摻雜層和p+摻雜層背面；

所述電極，設在鈍化層背面，負電極從n+摻雜層引出，正電極從p+摻雜層上 引出。

制作上述簡化的IBC電池的方法給出如下兩種技術方案：

技術方案1：

一種簡化的IBC電池結構的制備方法，其包括如下步驟：

(1)將N型硅片置于質量分數為1％～3％的NaOH溶液中反應20～30min，進行雙面 制絨并對硅背面拋光；

(2)在硅片背面絲網印刷寬度為50μm～1.5mm的硼源和寬度為30μm～1.5mm的 磷源；

(3)在印有硼源和磷源的硅片表面淀積一層厚度為75nm～200nm、折射率為 1.8～2.5的SiNx掩膜，覆蓋硼源和磷源；

(4)將硅片置于擴散爐中，在溫度800℃～1000℃環境下擴散40分鐘～90分鐘， 使印刷在硅片背面的硼源和磷源向硅中擴散，形成n+和p+摻雜層，其中n+摻雜層 的擴散方塊電阻為15～60ohm/□，p+摻雜層的擴散方塊電阻為20～80ohm/□；

(5)采用PECVD在硅片正面沉積厚度為60nm～100nm，折射率為1.8～2.3的SiNx 膜作為減反膜；

(6)在SiNx掩模的背面采用鋁漿進行絲網印刷形成電極圖形，再在750℃ ～850℃進行高溫燒結，形成寬度為40μm～80μm的負電極電極和寬度為40μm ～1mm的正電極，完成N型IBC電池的制作。

技術方案2：

一種簡化的IBC電池結構的制備方法，其包括如下步驟：

1)N型硅片雙面制絨：將N型硅片置于質量分數為1％～3％的KOH溶液中反應 20～30min，進行雙面制絨并對硅背面拋光；

2)在硅片背面絲網印刷硼源和磷源，硼源印刷寬度為50μm～1.5mm、磷源印 刷寬度為30μm～1.5mm；

3)在印有硼源和磷源的硅片表面淀積一層厚度為75nm～200nm、折射率為 1.8～2.5的SiNx掩膜，覆蓋硼源和磷源；