[發(fā)明專利]一種新結構n型晶硅PERT雙面電池及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201911111125.0
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110880541A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設計）人: 沈文忠;丁東;李正平;魯貴林;王暾;程振東
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01L31/068
• 分類號: H01L31/068;H01L31/0368;H01L31/18
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種新結構n型晶硅PERT雙面電池，其特征在于，n型晶硅襯底的正表面依次形成p⁺發(fā)射極層、氫化氮化硅減反射層和Ag/Al電極，所述p⁺發(fā)射極層的局部形成有p⁺⁺選擇性發(fā)射極區(qū)域，在所述n型晶硅襯底的背表面依次形成氧化硅層、p摻雜多晶硅層、氫化氮化硅鈍化層和Ag電極。

2.如權利要求1所述的新結構n型晶硅PERT雙面電池，其特征在于，所述n型晶硅襯底是晶相為(100)的n型Cz單晶硅，厚度為180μm，電阻率為0.5Ω·cm-3.0Ω·cm。

3.如權利要求1所述的新結構n型晶硅PERT雙面電池，其特征在于，所述氧化硅層的厚度為1.5nm。

4.如權利要求1所述的新結構n型晶硅PERT雙面電池，其特征在于，所述p⁺發(fā)射極層的表面方塊電阻為110Ω/□，結深為0.7μm。

5.一種新結構n型晶硅PERT雙面電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，準備工業(yè)級晶向為(100)的n型Cz單晶硅片作為n型晶硅襯底，用氫氧化鈉溶液去除所述n型晶硅襯底表面因線切割形成的損傷層；

步驟2，用堿溶液對步驟1得到的n型晶硅襯底制絨，然后進行標準RCA清洗，得到預處理后的硅片；

步驟3，將步驟2得到的所述硅片兩兩背靠背的放進傳統(tǒng)的高溫擴散爐中進行BBr₃擴散，在正表面形成p⁺發(fā)射級層；

步驟4，用納秒脈沖激光對步驟3中所述p⁺發(fā)射級層的局域進行重摻雜，形成p⁺⁺選擇性發(fā)射極區(qū)域；

步驟5，用硝酸和氟化氫混合溶液對步驟4得到所述硅片的正表面和四周進行刻蝕，隨后用去離子水進行清洗，并在室溫下用氫氧化鉀溶液對所述硅片的背表面進行拋光，得到拋光硅片；

步驟6，用硝酸溶液對步驟5得到的所述拋光硅片的背表面進行氧化，形成超薄氧化硅層硅片；

步驟7，在步驟6中得到的所述超薄氧化硅層硅片的背表面用PECVD方法沉積帶磷摻雜的非晶硅層，得到帶磷摻雜的非晶硅層，接著進行高溫退火形成多晶硅并充分激活磷離子，得到具有載流子選擇性接觸的TOPCon結構硅片；

步驟8，用PECVD工藝在步驟7中得到的所述TOPCon結構硅片的前表面形成氫化氮化硅鈍化減反射層，背表面形成氫化氮化硅鈍化層，得到鈍化減反射膜硅片；

步驟9，用絲網印刷方法在步驟8中得到的所述鈍化減反射膜硅片的前表面印刷Ag/Al漿，后表面印刷Ag漿，最后通過紅外帶式燒結爐進行共燒結。

6.如權利要求5所述的一種新結構n型晶硅PERT雙面電池的制備方法，其特征在于，步驟4中所述納秒脈沖激光的波長為532nm，脈沖能量在80μJ～300μJ之間。

7.如權利要求5所述的一種新結構n型晶硅PERT雙面電池的制備方法，其特征在于，步驟6中所述氧化過程的溫度為80℃、氧化時間為20min。

8.如權利要求5所述的一種新結構n型晶硅PERT雙面電池的制備方法，其特征在于，步驟6中所述硝酸溶液的濃度為68％。

9.如權利要求5所述的一種新結構n型晶硅PERT雙面電池的制備方法，其特征在于，步驟7中所述高溫退火處理條件的溫度為910℃，時間為30min。

10.如權利要求5所述的一種新結構n型晶硅PERT雙面電池的制備方法，其特征在于，步驟7中所述的沉積溫度為250℃。