[發明專利]一種背接觸太陽能電池的摻雜處理方法

在審

• 申請號: 201710402896.X
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107302039A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 林建偉;劉志鋒;何大娟;季根華;劉勇
• 申請（專利權）人: 泰州中來光電科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/265;H01L31/0224
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司11137
• 代理人: 劉卓夫,李紅

1.一種背接觸太陽能電池的摻雜處理方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)、對N型晶體硅基體的前表面進行摻雜處理；

(2)、采用離子注入的方式對N型晶體硅基體的背表面進行摻雜處理，其中，離子源為兩個，以分別實現硼注入和磷注入；在N型晶體硅的背表面和離子源之間設置掩膜夾具，所述掩膜夾具上設置有第一開口和第二開口，所述第一開口用于形成n+摻雜區域，所述第二開口用于形成p+摻雜區域；硼離子和磷離子在一次注入工藝中同時完成；

(3)、將步驟(2)處理后的N型晶體硅進行退火處理，激活注入的離子，在N型晶體硅基體的背表面形成交替排列的p+摻雜區域和n+摻雜區域，實現背接觸太陽能電池的背表面摻雜處理；同時在N型晶體硅基體的前表面形成n+摻雜前表面場。

2.根據權利要求1所述的一種背接觸太陽能電池的摻雜處理方法，其特征在于：所述N型晶體硅基體的背表面為N型晶體硅表面；或，所述N型晶體硅基體的背表面為在N型晶體硅背表面的氧化層上生長本征多晶硅層或者本征非晶硅層。

3.根據權利要求1所述的一種背接觸太陽能電池的摻雜處理方法，其特征在于：

步驟(2)中，第一開口、第二開口均為線條狀，線條狀的第一開口的開口寬度為200～3000um，線條狀的第二開口的開口寬度為200～2000um；

步驟(3)中，所述n+摻雜前表面場的方阻為100～200Ω/sqr，結深為0.2～2.0μm；背表面n+摻雜區域的方阻為20～150Ω/sqr，結深為0.3～2.0um；背表面p+摻雜區域的方阻為20～150Ω/sqr，結深為0.3～2.0um。

4.根據權利要求1所述的一種背接觸太陽能電池的摻雜處理方法，其特征在于：步驟(2)中，所述N型晶體硅基體的背表面的硼離子的注入劑量為0.5×10¹⁵/cm²～3×10¹⁵/cm²，磷離子的注入劑量為3×10¹⁵/cm²～8×10¹⁵/cm²。

5.根據權利要求2所述的一種背接觸太陽能電池的摻雜處理方法，其特征在于：所述N型晶體硅背表面的氧化層為SiO₂，厚度為1-3nm，SiO₂的生長方法為高溫熱氧化法、硝酸氧化法、臭氧氧化法或CVD沉積法。

6.根據權利要求1-4任一所述的一種背接觸太陽能電池的摻雜處理方法，其特征在于：步驟(1)中，N型晶體硅基體前表面的摻雜處理方法為：使用離子注入機在N型晶體硅基體的前表面進行離子注入，注入元素為磷，注入劑量為1×10¹⁵/cm²～4×10¹⁵/cm²。

7.根據權利要求1-4任一所述的一種背接觸太陽能電池的摻雜處理方法，其特征在于：步驟(3)中，退火處理的峰值溫度為800～1100℃，退火時間為30～200min，環境氣源為N₂和O₂。

8.根據權利要求1-4任一所述的一種背接觸太陽能電池的摻雜處理方法，其特征在于：在N型晶體硅基體的前表面形成鈍化減反膜；在N型晶體硅基體的背表面形成鈍化膜；在N型晶體硅基體的背表面制備與背表面n+摻雜區域和背表面p+摻雜區域歐姆接觸的金屬電極。

9.根據權利要求8所述的一種背接觸太陽能電池的摻雜處理方法，其特征在于：

所述鈍化減反膜的制備方法是在N型晶體硅基體的前表面利用PECVD設備先沉積一層厚度為5～30nm的SiO₂介質膜，然后在所述SiO₂介質膜上再沉積一層厚度為40～100nm的SiN_X介質膜；

所述鈍化膜的制備方法是在N型晶體硅基體的背表面利用PECVD設備沉積一層厚度為30～80nm的SiN_X介質膜；

所述金屬電極的制備方法是通過絲網印刷的方法在N型晶體硅基體的背表面p+摻雜區域上印刷銀鋁漿，在背表面n+摻雜區域上印刷銀漿，然后進行燒結處理。

10.根據權利要求1所述的一種背接觸太陽能電池的摻雜處理方法，其特征在于：進行步驟(1)之前，對所述N型晶體硅基體的前表面作制絨處理；所述N型晶體硅基體的電阻率為0.5～15Ω·cm；厚度為50～300μm。