[發(fā)明專利]一種雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611110157.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN106531844B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊潔;張昕宇;金浩;王東;王金藝;康迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江晶科能源有限公司;晶科能源有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新型高效晶硅太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法。

背景技術(shù)

1954年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室制備出世界上第一塊轉(zhuǎn)換效率為6％的單晶硅太陽(yáng)電池，經(jīng)過(guò)科學(xué)家六十年的不斷探索，太陽(yáng)電池取得了巨大的突破，最高轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了46％(聚光多結(jié)GaAs)，而占據(jù)光伏市場(chǎng)多年的P型晶硅太陽(yáng)電池逐漸展現(xiàn)出效率增長(zhǎng)疲態(tài)、光衰幅度過(guò)大等劣勢(shì)。雖然用Ga替代B原子摻雜可以避免光致衰減效應(yīng)，但由此而引起的較寬的電阻率分布范圍以及Fe元素污染問(wèn)題，依然會(huì)制約P型電池效率的進(jìn)一步提高。而N型太陽(yáng)電池則得益于其高效率、低衰減的優(yōu)勢(shì)，成為光伏行業(yè)內(nèi)新的研究熱點(diǎn)。在高效N型技術(shù)方面，最典型的代表是美國(guó)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(shù)的缺點(diǎn)是生產(chǎn)設(shè)備非常昂貴、工藝復(fù)雜、制造成本很高，另外也具有很高的技術(shù)壁壘。而光伏行業(yè)的最終目標(biāo)是降低發(fā)電成本，N型高效電池的研發(fā)必須避開復(fù)雜的技術(shù)路線以降低工藝成本。N型雙面電池的技術(shù)路線較之常規(guī)P型電池只增加了背面擴(kuò)散與鈍化工藝，幾乎所有設(shè)備均可采用現(xiàn)有量產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行開發(fā)，增加的設(shè)備與工藝成本很低，是最有可能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的。

現(xiàn)有技術(shù)中，背面無(wú)掩膜擴(kuò)散會(huì)導(dǎo)致正面硼和背面磷原子在邊緣處交叉擴(kuò)散，這會(huì)導(dǎo)致PN結(jié)邊緣漏電，使電池?fù)p失增大，降低電池的轉(zhuǎn)換效率。常規(guī)的解決方式是當(dāng)鈍化完成后，利用激光或等離子體對(duì)電池邊緣進(jìn)行刻蝕，，再絲網(wǎng)印刷形成電池，雖然采用激光或等離子體刻蝕等方式可以將交叉擴(kuò)散區(qū)域去除掉，但是，工藝的增加必然會(huì)導(dǎo)致電池的生產(chǎn)成本提高，同時(shí)刻蝕也會(huì)造成邊緣損傷，降低電池的并聯(lián)電阻，導(dǎo)致電池的開路電壓和填充因子都偏低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法，能夠抑制硼和磷原子在邊緣區(qū)域的交叉擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)無(wú)損傷邊緣隔離，并避免了刻蝕工藝的引入而帶來(lái)的工藝成本增加和邊緣漏電的問(wèn)題。

本發(fā)明提供的一種雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法，包括：

在經(jīng)過(guò)正面硼擴(kuò)散和刻蝕之后的硅片的背面邊緣和側(cè)面，制作環(huán)形的擴(kuò)散阻擋層，其中，所述硅片的背面邊緣的所述擴(kuò)散阻擋層具有預(yù)設(shè)寬度；

在所述硅片背面的所述擴(kuò)散阻擋層環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)，進(jìn)行磷擴(kuò)散形成n+層和PSG層；

去除所述擴(kuò)散阻擋層和所述PSG層。

優(yōu)選的，在上述雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法中，

所述制作環(huán)形的擴(kuò)散阻擋層為：

制作環(huán)形的SiN_xO_y掩膜層。

優(yōu)選的，在上述雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法中，

所述預(yù)設(shè)寬度為1毫米至3毫米。

優(yōu)選的，在上述雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法中，

所述在所述硅片的背面邊緣和側(cè)面，制作環(huán)形的擴(kuò)散阻擋層的同時(shí)，還包括：

在所述硅片的正面制作擴(kuò)散阻擋層。

優(yōu)選的，在上述雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法中，

所述制作環(huán)形的擴(kuò)散阻擋層為：

利用PECVD方法或者LPCVD方法，制作環(huán)形的擴(kuò)散阻擋層。

優(yōu)選的，在上述雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法中，

所述制作環(huán)形的擴(kuò)散阻擋層為：

將所述硅片放置于形狀相同且尺寸小于所述硅片的襯底上，所述硅片背面只有邊緣部分暴露出來(lái)，制作環(huán)形的擴(kuò)散阻擋層。

優(yōu)選的，在上述雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法中，

所述制作環(huán)形的擴(kuò)散阻擋層為：

制作厚度范圍為40納米至60納米的環(huán)形的擴(kuò)散阻擋層。

優(yōu)選的，在上述雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法中，

所述去除所述擴(kuò)散阻擋層和所述PSG層為：

利用氫氟酸溶液刻蝕10分鐘至20分鐘，去除所述擴(kuò)散阻擋層和所述PSG層。

通過(guò)上述描述可知，本發(fā)明提供的上述雙面電池邊緣無(wú)損傷隔離方法，由于包括：在經(jīng)過(guò)正面硼擴(kuò)散和刻蝕之后的硅片的背面邊緣和側(cè)面，制作環(huán)形的擴(kuò)散阻擋層，其中，所述硅片的背面邊緣的所述擴(kuò)散阻擋層具有預(yù)設(shè)寬度；在所述硅片背面的所述擴(kuò)散阻擋層環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)，進(jìn)行磷擴(kuò)散形成n+層和PSG層；去除所述擴(kuò)散阻擋層和所述PSG層，因此能夠抑制硼和磷原子在邊緣區(qū)域的交叉擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)無(wú)損傷邊緣隔離，并避免了刻蝕工藝的引入而帶來(lái)的工藝成本增加和邊緣漏電的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明