[發明專利]一種雙面摻雜的高效太陽能電池及其制作方法

在審

• 申請號: 201710690414.5
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107507872A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 藍家平;陸森榮
• 申請（專利權）人: 江蘇科來材料科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司32232
• 代理人: 何蔚

技術領域

本發明涉及太陽能電池制備領域，具體為一種雙面摻雜的高效太陽能電池及其制作方法。

背景技術

在全球氣候變暖及化石能源日益枯竭的大背景下，可再生能源開發利用日益受到國際社會的重視，大力發展可再生能源已成為世界各國的共識。各種可再生能源中，太陽能光伏作為潔凈能源的一種是未來能源解決方案的候選之一。太陽能以其清潔、安全、取之不盡、用之不竭等顯著優勢，已成為發展最快的可再生能源。據國際能源署(IEA)預測，到2030年全球光伏累計裝機量有望達到1721GW，到2050年將進一步增加到4670GW，發展潛力巨大。隨著光伏產業的快速發展，特別是經過近年來的發展，其應用日漸廣泛，工藝日趨成熟。太陽能電池是以半導體材料為基礎的能量轉換器件，是太陽能發電的核心部分，對其發電效率要求越來越高、加工制作成本要求越來越低，戶外使用壽命要求越來越長。

太陽能電池的效率可以通過各種層和電極的設計來確定。為了使太陽能電池商業化，需要克服低效率和低生產率的問題，因此，需要一種高效的太陽能電池及其制造方法。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種雙面摻雜的高效太陽能電池及其制作方法；本發明的雙面摻雜的高效太陽能電池利用區域摻雜的工藝，大大提高了電池光電轉化效率，且正反面電極設置合理，導電性良好，成本低。

為實現所述技術目的，本發明的技術方案是：一種雙面摻雜的高效太陽能電池，包括：硅片，所述硅片正面設置正柵線電極，背面設置背金屬電極；

所述硅片正面全面輕摻雜形成pn結發射極后鍍設正面鈍化減反射層，所述正柵線電極在硅片上的對應位置設置正面摻雜漿料區于正面鈍化減反射層上，在正面摻雜漿料區燒蝕開槽形成發射極重摻雜區，且所述正柵線電極設置至重發射極摻雜區上；

所述硅片背面全面輕摻雜形成輕摻雜區后鍍設背面鈍化減反射層，所述背金屬電極在硅片上的對應位置設置背面摻雜漿料區于背面鈍化減反射層上，在背面摻雜漿料區燒蝕開槽形成重摻雜區，且所述背金屬電極設置至重摻雜區上。

進一步，所述正面摻雜漿料區寬度不小于正柵線電極寬度，形狀和所述正柵線電極形狀一致；所述背面摻雜漿料區寬度不小于背金屬電極寬度，形狀和所述背金屬電極形狀一致。

進一步，所述正面摻雜漿料區燒蝕開槽，槽深至少打穿正面鈍化減反射層；所述背面摻雜漿料區燒蝕開槽，槽深至少打穿背面鈍化減反射層。

進一步，所述正柵線電極可以為6～200主柵電極的一種，且所述正柵線電極和所述背金屬電極圖形可以為主副柵金屬化版圖結構，指叉式金屬化版圖結構的一種。

進一步，所述pn結發射極摻雜方阻為80～120Ω/□；所述輕摻雜區摻雜方阻為70-120Ω/□；所述發射極重摻雜區和重摻雜區摻雜方阻為40～80Ω/□。

進一步，所述硅片為N型硅片或P型硅片的一種。

進一步，所述正柵線電極和背金屬電極均使用銀漿為原料進行電鍍或絲網印刷的一種。

進一步，所述N型硅片的pn結發射極摻雜源為三氯氧磷，輕摻雜區摻雜源為BBr3，正面摻雜漿料區摻雜源為磷漿，背面摻雜漿料區摻雜源為硼漿；

所述P型硅片的pn結發射極摻雜源為BBr3，輕摻雜區摻雜源為三氯氧磷，正面摻雜漿料區摻雜源為硼漿，背面摻雜漿料區摻雜源為磷漿。

一種雙面摻雜的高效太陽能電池制作方法，所述硅片為P型硅片的太陽能電池制作方法包括以下步驟：

S1：對P型硅片正面采用氫氧化鈉和制絨添加劑進行堿制絨；

82：將步驟S1中制絨后的硅片在爐管中進行擴散輕摻雜形成pn結，摻雜源為三氯氧磷；

S3：將步驟S2中擴散pn結后的硅片通過刻蝕去除背面pn結和三氯氧磷擴散生成的磷硅玻璃，且所述刻蝕方法為HF酸化學濕法刻蝕；刻蝕剩下正面pn結發射極；

S4：將步驟S3中刻蝕后的硅片通過PECVD工藝沉積SiNx，鍍成后續擴散保護層，且鍍膜厚度為30-100nm；

S5：將步驟S4中鍍膜后的硅片在擴散爐管中進行擴散輕摻雜形成P+區，摻雜源為BBr3；

S6：將步驟S5中擴散P+區后的硅片在氫氟酸和硝酸的混合溶液中進行清洗，去除硅片背面硼硅玻璃和正面后續擴散保護層；清洗后形成背面P+型輕摻雜區；

S7：將步驟S6中清洗后的硅片背面沉積氧化鋁+氮化硅疊層成背面鈍化減反射層，正面重新沉積氮化硅成正面鈍化減反射層