[發明專利]一種N型雙面電池的制造方法

有效

• 申請號: 201610514814.6
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN106129173B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 楊潔;福克斯·斯蒂芬;蔣方丹;金浩;黃紀德;王東;王金藝
• 申請（專利權）人: 浙江晶科能源有限公司;晶科能源有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明屬于光伏設備制造技術領域，特別是涉及一種N型雙面電池的制造方法。

背景技術

1954年美國貝爾實驗室制備出世界上第一塊轉換效率為6％的單晶硅太陽電池，經過科學家六十多年的不斷探索，太陽電池取得了巨大的突破，最高轉換效率已經達到了46％(聚光多結GaAs)。占據光伏市場多年的P型晶硅太陽電池逐漸展現出效率增長疲態、光衰幅度過大等劣勢。雖然用Ga替代B原子摻雜可以避免光致衰減效應，但由此而引起的寬的電阻率分布范圍以及Fe元素污染問題，依然會制約P型電池效率的進一步提高。N型太陽電池則得益于其高效率、低衰減的優勢，成為光伏行業內新的研究熱點。在高效N型技術方面，最典型的代表是美國SunPower公司的IBC電池和日本Panasonic公司的HIT電池。但這兩種電池技術的缺點是生產設備非常昂貴、工藝復雜、制造成本很高，另外也具有很高的技術壁壘。而光伏行業的最終目標是降低發電成本，N型高效電池的研發必須避開復雜的技術路線以降低工藝成本。N型雙面電池的技術路線較之常規P型電池只增加了背面擴散與鈍化工藝，幾乎所有設備均可采用現有量產設備進行開發，增加的設備與工藝成本很低，是最有可能實現量產的。

制備雙面電池時，實現單面擴散的方法有：離子注入、單面刻蝕和涂膠擴散，這三種工藝都無法與現有常規多晶產線兼容，而且離子注入和單面刻蝕都需要引進昂貴的設備，而B膠則會在高溫擴散工藝中引入有機物污染。與常規多晶產線兼容的方法是是正面B擴完利用SiN_x薄膜做背面P擴散掩膜，然后再利用HF去除正面SiN_x、BSG和背面PSG薄膜。但是這樣就存在一個問題：SiN_x薄膜經過P擴高溫后，刻蝕速率很低，從而導致刻蝕時間過長，這樣就會在背面形成多孔硅，而多孔硅會使背面比表面積增大，鈍化效果變差，電池復合增加，降低電池效率。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種N型雙面電池的制造方法，能夠減少HF刻蝕的時間，避免了背面多孔硅的形成，從而有效降低電池背面的復合從而提高電池的并聯電阻和開路電壓，提高電池效率。

本發明提供的一種N型雙面電池的制造方法，包括：

對硅片進行清洗和表面制絨；

在所述硅片的正面和背面進行硼擴散，形成正面硼擴層和背面硼擴層，所述正面硼擴層的表面為硼硅玻璃；

在所述硅片的正面制備SiN_x掩膜；

刻蝕掉所述SiN_x掩膜和所述背面硼擴層；

利用所述硼硅玻璃對所述硅片正面形成保護，在所述硅片的背面進行磷擴散，形成背面磷擴層，所述背面磷擴層的表面為磷硅玻璃；

刻蝕掉所述硼硅玻璃和所述磷硅玻璃；

在所述硅片的正面和背面制備SiN_x鈍化膜，并分別制備前電極和背電極。

優選的，在上述N型雙面電池的制造方法中，

所述刻蝕掉所述SiN_x掩膜和所述背面硼擴層包括：

利用刻蝕液的濃度、刻蝕速率以及所述SiN_x掩膜的厚度，計算出刻蝕時間，然后根據所述刻蝕時間，刻蝕掉所述SiN_x掩膜和所述背面硼擴層。

優選的，在上述N型雙面電池的制造方法中，

所述刻蝕掉所述SiN_x掩膜和所述背面硼擴層為：

利用濃度為5％至10％的HF溶液對折射率為2.1且厚度為30nm至40nm的SiN_x掩膜刻蝕5分鐘至10分鐘。

優選的，在上述N型雙面電池的制造方法中，

所述刻蝕掉所述硼硅玻璃和所述磷硅玻璃為：

利用濃度為5％至10％的HF溶液對所述硼硅玻璃和所述磷硅玻璃刻蝕10分鐘至20分鐘。

優選的，在上述N型雙面電池的制造方法中，

所述在所述硅片的正面和背面制備SiN_x鈍化膜包括：

在所述硅片的正面制備折射率范圍為2.04至2.11且厚度范圍為60nm至80nm的SiN_x鈍化膜，在所述硅片的背面制備折射率范圍為2.04至2.11且厚度范圍為80nm至100nm的SiN_x鈍化膜。

優選的，在上述N型雙面電池的制造方法中，

所述對硅片進行清洗和表面制絨包括：