[發(fā)明專利]晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610180452.1
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105633218B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 肖博
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫尚德太陽能電力有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 曹祖良,劉海

技術領域

本發(fā)明涉及一種鈍化接觸電極的結(jié)構(gòu)及其制備方法，尤其是一種高效晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術

提升晶體硅電池效率，是有效降低太陽能電池片效率的手段之一。隨著電池擴散工藝逐漸進步，低方阻均勻擴散電池已經(jīng)可以在產(chǎn)線上實現(xiàn)，滿足了降低太陽能電池發(fā)射極雜質(zhì)，減少少子復合，從而提升電池電壓的要求。同時，為了彌補金屬接觸發(fā)射極升高的接觸電阻問題，選擇發(fā)射極技術被廣泛應用，主流的技術為激光制熔選擇發(fā)射極技術。傳統(tǒng)的激光制熔選擇性發(fā)射極為以下制備步驟：

第一步，如圖1-1所示，硅襯底1a表面生長鈍化層2a，一般為氮化硅薄膜；

第二步，如圖1-2所示，擴散摻雜溶液噴涂，形成摻雜涂層3a，主要為磷源或者硼源；

第三部，如圖1-3、圖1-4所示，激光4a開口去除表面摻雜涂層3a，同時融化硅，使摻雜物摻進硅襯底中，形成選擇發(fā)射極5a；

第四部，如圖1-5所示，完成金屬化，在開口處生長金屬6a；方式一般為絲網(wǎng)印刷或電鍍。

上述工藝主要存在兩個問題，第一，激光制熔帶來半導體損傷，會降低電壓；第二，形成的金屬電極在硅表面附著力較小，容易脫落。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結(jié)構(gòu)及其制備方法，鈍化接觸電極，同時防止金屬擴散至硅襯底內(nèi)形成復合中心，達到高效的目的。

按照本發(fā)明提供的技術方案，所述晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是，包括以下步驟：

第一步，在硅襯底表面生長第一鈍化層；

第二步，使用激光開槽，在硅襯底上形成槽體，槽體由第一鈍化層表面延伸至硅襯底內(nèi)部；

第三步，在第一鈍化層表面生成第二鈍化層，第二鈍化層覆蓋第一鈍化層的表面以及槽體的側(cè)壁和底部；

第四步，在槽體中金屬化形成電極，使電極嵌在硅襯底中。

進一步的，所述第一鈍化層采用氮化硅薄膜。

進一步的，所述第一鈍化層的厚度為75nm。

進一步的，所述激光的波長為600～1200nm。

進一步的，所述第二鈍化層的厚度≤10nm。

進一步的，所述第二鈍化層采用ALD生長的氧化鋁。

所述晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結(jié)構(gòu)，其特征是：包括硅襯底，在硅襯底表面覆蓋第一鈍化層和第二鈍化層；在所述硅襯底上設有槽體，槽體由第一鈍化層的表面延伸至硅襯底內(nèi)部，第二鈍化層覆蓋第一鈍化層以及槽體的側(cè)壁和底部；在所述槽體內(nèi)嵌設有電極。

本發(fā)明所述晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結(jié)構(gòu)及其制備方法，引入鈍化層和刻槽技術，一方面用激光在硅襯底表面刻槽，在金屬生長時候可以停留在槽內(nèi)，增強附著力；另一方面在開口面生長超薄鈍化膜以達到鈍化目的，同時防止金屬擴散至硅襯底內(nèi)形成復合中心，達到高效的目的。

附圖說明

圖1-1～圖1-5為傳統(tǒng)的激光制熔選擇性發(fā)射極的流程圖，其中：

圖1-1為在硅襯底表面生長鈍化層的示意圖。

圖1-2為制作摻雜涂層的示意圖。

圖1-3為采用激光開口去除摻雜涂層的示意圖。

圖1-4為形成選擇發(fā)射極的示意圖。

圖1-5為生長金屬的示意圖。

圖2-1～圖2-4為本發(fā)明所述鈍化接觸電極結(jié)構(gòu)的制作流程圖，其中：

圖2-1為在硅襯底表面生長第一鈍化層的示意圖。

圖2-2為在硅襯底上制作槽體的示意圖。

圖2-3為制作第二鈍化層的示意圖。

圖2-4為本發(fā)明所述鈍化接觸電極結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進一步說明。

所述晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟：

第一步，如圖2-1所示，在硅襯底1表面生長第一鈍化層2，第一鈍化層2一般采用氮化硅薄膜，第一鈍化層2的厚度一般為75nm左右；

第二步，如圖2-2所示，使用激光開槽，在硅襯底1上形成槽體3，槽體3的深度小于硅襯底1的厚度；一般采用波長相對較大的激光（波長范圍一般為600～1200nm）；該過程完成了去除第一鈍化層2和開槽的目的，與傳統(tǒng)方式比，該步驟利用的波長相對較長的激光蒸發(fā)硅，而不是熔融，從而在硅襯底表面生成了槽體；