[發明專利]一種IBC電池制備方法

在審

• 申請號: 201710652343.X
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107275443A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 劉大偉;王子謙;翟金葉;李鋒;史金超;宋登元
• 申請（專利權）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/068
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所13120
• 代理人: 郝偉

技術領域

本發明屬于太陽能電池制備技術領域，尤其涉及一種IBC電池制備方法。

背景技術

IBC(Interdigitated Back Contact，指交叉背接觸)電池，是指電池正面無電極，電池的正負電極金屬柵線呈指狀交叉排列于電池背面。IBC電池最大的特點是PN結和金屬接觸都處于電池的背面，正面沒有金屬電極遮擋的影響因此具有更高的短路電流，同時背面可以容許較寬的金屬柵線來降低串聯電阻，從而提高填充因子；加上電池前表面良好鈍化作用帶來的開路電壓增益，使得這種正面無遮擋的電池不僅轉換效率高，而且看上去更美觀，同時，全背電極的組件更易于裝配。IBC電池由于其潛在的高效率是下一代晶硅太陽電池大規模產業化的的方向。

IBC電池在制備的過程中需要在IBC電池背面交叉結構的P區和N區及前表面進行摻雜處理。

目前傳統的制備IBC電池背面交叉結構的P區和N區及前表面摻雜，一般是在掩膜保護的條件下通過高溫擴散形成不同的摻雜區域(P區和N區)，由于需要多次的掩膜和高溫擴散處理過程，對硅片的損傷較大，影響IBC電池的成品率。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種IBC電池制備方法，能夠實現離子注入進行磷摻雜處理，并利用三溴化硼擴散的高溫實現對離子注入雜質的激活，可簡化IBC電池制作的流程，降低生產成本。

本發明實施例提供一種IBC電池制備方法，包括：

選取N型硅片，對硅片進行表面損傷去除和表面結構化處理，在硅片表面形成絨面；

采用離子注入技術，對形成絨面的硅片的背表面和前表面進行磷摻雜處理，在硅片的背表面和前表面形成離子摻雜層；

采用等離子體增強化學氣相沉積法，對硅片的背表面和前表面進行擴散掩膜處理，在硅片的背表面和前表面形成擴散掩膜層；

去除硅片的背表面的P+區域的擴散掩膜層和離子摻雜層；

在預設溫度下對硅片進行三溴化硼擴散，在硅片的背表面形成P型區域，所述P型區域的方阻控制在第一預設范圍內；對離子摻雜層進行激活形成背場和前場，其中背場的方阻控制在第二預設范圍內，前場的方阻控制在第三預設范圍內；

去除硅片的擴散掩膜層和三溴化硼擴散形成的硼硅玻璃層；

對硅片進行化學鈍化處理；

對硅片進行減反射層沉積處理；

制作硅片的金屬電極。

進一步地，所述采用離子注入技術，對形成絨面的硅片的背表面和前表面進行摻雜處理，包括：以注入能量10～15keV，注入劑量1×10¹⁵～1×10¹⁶/cm²，對硅片背表面進行磷離子摻雜注入；以注入能量5～10keV，注入劑量5×10¹⁴～1×10¹⁵/cm²，對硅片前表面進行磷離子摻雜注入。

進一步地，所述擴散掩膜層的組分為SiO₂和SiNx，厚度為50～150nm。

進一步地，所述去除硅片的背表面的P+區域的擴散掩膜和離子摻雜層，包括：采用激光或印刷腐蝕漿料，去除硅片的背表面的P+區域的擴散掩膜和離子摻雜層。

進一步地，所述第一預設范圍為50-100Ω/□，所述第二預設范圍為30-80Ω/□，所述第三預設范圍為150-200Ω/□。

進一步地，所述去除硅片的擴散掩膜層和三溴化硼擴散形成的硼硅玻璃層，包括：采用9％的HF溶液對硅片清洗5-8min，去除硅片的擴散掩膜層和三溴化硼擴散形成的硼硅玻璃層。

進一步地，所述對硅片進行化學鈍化處理，包括：采用硝酸氧化在硅片表面生成1.5nm厚度的氧化硅層。

進一步地，述對硅片進行減反射層沉積處理，包括：采用等離子體增強化學氣相沉積法沉積SiNx減反射層，所述SiNx減反射層的厚度為75-85nm。

進一步地，所述制作硅片的金屬電極，包括：利用絲網印刷法，在硅片背面的N+背場和P+背結區域印刷金屬柵線，利用燒結工藝將金屬柵線形成歐姆接觸。