[發(fā)明專利]一種低成本P型全背電極晶硅太陽電池的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811313882.1
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109244194B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 袁聲召;崔艷峰;萬義茂;黃強;林海峰
• 申請（專利權）人: 東方日升（常州）新能源有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224
• 代理公司: 南京勤行知識產權代理事務所(普通合伙) 32397
• 代理人: 呂波

本發(fā)明涉及太陽電池技術領域，尤其是一種低成本P型全背電極晶硅太陽電池的制備方法；包括以下步驟：以P型單晶硅片作為硅襯底，首先進行拋光或者制絨處理，在電池兩面生長隧穿氧化硅薄膜和本征的多晶硅薄膜，磷擴散在電池背面沉積SiNx薄膜，采用激光燒蝕電池背面背表面場區(qū)域的氮化硅；制絨處理，去除背面結區(qū)的掩膜氮化硅及磷硅玻璃，雙面沉積氧化鋁薄膜，分別在電池正、背面沉積氮化硅薄膜，激光燒蝕背面背場區(qū)域部分氧化鋁/氮化硅薄膜形成局域鋁背場，背場區(qū)域采用背銀+鋁漿結構；本發(fā)明的全背電極太陽電池的制備方法效率高，銀漿用量少，且無硼擴散等昂貴工藝，電池生產成本低。

技術領域

本發(fā)明涉及太陽電池技術領域，尤其是一種低成本P型全背電極晶硅太陽電池的制備方法。

背景技術

全背電極晶硅太陽電池(Interdigitated?Back?Contact?solar?cells,?IBC)因其正面無柵線遮擋效率遠高于常規(guī)結構的電池。早在2012年，美國Sunpower公司生產的IBC電池效率就達到了24%，近年來，其效率更是增加到了25%以上。IBC電池由于電極都在背面，光生載流子需要運動至背面才能被收集，因此對襯底的少子壽命要求比較高，量產或研發(fā)IBC電池的公司或機構往往選用少子壽命高的N型單晶硅片作為襯底，但N型硅片的價格高于P型硅片。N型IBC電池的另外一個缺點是，背面的背場、發(fā)射結區(qū)域都需要摻雜，且摻雜類型不同，這就導致其工藝流程復雜，生產成本高。

隨著P型單晶硅片的少子壽命的提升，P型單晶硅片也可以滿足IBC電池的需求。本發(fā)明提出的低成本P型全背電極晶硅太陽電池，背面只有發(fā)射結區(qū)域需要摻雜，背場區(qū)域采用鋁漿與硅燒結形成局域鋁背場，以形成歐姆接觸，減少了工藝步驟，同時也降低了銀漿耗量。另外，在背面發(fā)射結區(qū)域采用鈍化接觸結構，減少金屬區(qū)復合，可以大幅提升電池效率。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是：提供一種高效低成本P型全背電極晶硅太陽電池的制備方法，該制備方法通過隧穿氧化、多晶硅沉積、氮化硅掩膜、激光圖形化、局域鋁背場等工藝，將接觸鈍化工藝應用于全背電極太陽電池，電池效率高，銀漿用量少，且無硼擴散等昂貴工藝，電池生產成本低。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種低成本P型全背電極晶硅太陽電池的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

（1）以P型單晶硅片作為硅襯底，首先進行拋光或者制絨處理，所用的溶液為KOH溶液，KOH溶液的溫度為70-90℃；

（2）然后在2-5%的HF溶液中進行清洗，清洗干凈硅片表面；

（3）在電池兩面生長隧穿氧化硅薄膜和本征的多晶硅薄膜，隧穿氧化硅厚度2nm，多晶硅薄膜厚度100nm；

（4）進行磷擴散工藝，時間0.5h-2h，將本征多晶硅薄膜變成n型多晶硅薄膜，方阻控制在50-100ohm/sq的范圍內；

（5）在電池背面沉積SiNx薄膜，厚度控制在40-80nm；（6）采用激光燒蝕電池背面背表面場區(qū)域的氮化硅；

（7）在1-5%的HF溶液中浸泡1-5分鐘去除背表面場區(qū)域的磷硅玻璃及激光產生的氧化層，然后在10-30%的KOH溶液中浸泡1-5分鐘去除該區(qū)域的多晶硅薄膜，最后在1-5%的HF溶液中浸泡1-2分鐘去除該區(qū)域的隧穿氧化層，去除背面背場區(qū)域的磷硅玻璃/多晶硅/隧穿氧化層時，電池正表面的磷硅玻璃/多晶硅/隧穿氧化層也得以去除；

（8）在KOH溶液中進行制絨處理，KOH溶液的溫度為80℃；

（9）在10-20%的HF溶液中浸泡15-45分鐘以去除背面結區(qū)的掩膜氮化硅及磷硅玻璃；

（10）雙面沉積氧化鋁薄膜，厚度控制在3-12nm；

（11）分別在電池正、背面沉積氮化硅薄膜；