[發明專利]一種去除正面多晶硅繞鍍的方法

有效

• 申請號: 202010163577.X
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111341881B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 陳嘉;展士飛;陳程;邱軍輝;陸佳;劉志鋒;林建偉
• 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;H01L31/068
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司 11137
• 代理人: 李托弟

本發明涉及一種去除正面多晶硅繞鍍的方法。包括：(1)、對硅片正面進行硼擴散，形成p+發射極、正面硼硅玻璃層；(2)、刻蝕硅片背面，將背面刻蝕成平面，去除背面和四周硼摻雜層、硼硅玻璃層，去除正面硼硅玻璃層；(3)、在硅片背面生長隧穿氧化層和本征非晶硅層，在硅片正面邊緣區域形成正面繞鍍多晶硅層；(4)、在本征非晶硅層上離子注入，形成磷硅玻璃層，并退火，形成摻磷多晶硅層；(5)、在摻磷多晶硅層上鍍氮化硅層；(6)將硅片置于堿與單晶添加劑的混合溶液中，去除正面繞鍍多晶硅層；(7)在硅片兩面均鍍氧化鋁層，并在正面氧化鋁層上鍍鈍化減反膜層。本發明可以很好地控制堿繞鍍溶液中堿液和繞鍍多晶硅的反應速率，增加反應窗口。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體涉及一種去除正面多晶硅繞鍍的方法。

背景技術

在晶體硅太陽能電池中，金屬-半導體接觸區域存在嚴重的復合，成為制約晶體硅太陽能電池效率發展的重要因素。隧穿氧化層鈍化金屬接觸結構由超薄的隧穿氧化層和摻雜多晶硅層組成，可以顯著降低金屬接觸區域的復合，同時兼具良好的接觸性能，可以極大地提升太陽能電池的效率。為了評估目前商業化高效電池的效率潛能，如PERC、HIT、鈍化接觸電池等，德國知名太陽能研究所(ISFH)在2019年Silicon PV的報告會上基于載流子選擇性的概念從理論上對不同結構太陽能電池的理論效率極限做了細致的分析，結論是鈍化接觸電池(例如TOPCon電池)具有更加高的效率極限(28.2％～28.7％)，高于HIT電池的極限效率27.5％，同時也遠遠高于PERC電池的極限效率24.5％，最接近晶體硅太陽能電池理論極限效率29.43％。

目前，許多廠商用LPCVD和PECVD設備在電池生產過程中制備隧穿氧化層和摻雜多晶硅層，由于設備中通入的是硅烷氣體，硅片是兩片面靠面插入同一個金屬舟槽中，由于硅片貼合的緊密程度不一致，硅烷氣體繞鍍到硅片正面是不可避免，而且此繞鍍區域會對電池的性能帶來以下面影響：

1)繞鍍區域跟非繞鍍區域存在顏色差異，鍍膜后有明顯色差，導致電池外觀不良；

2)繞鍍區域的多晶硅吸光能力強，不利于電池對光線的吸收，引起效率的降低；

3)繞鍍區域的多晶硅影響漿料的燒穿效果，導致電池的填充因子降低，引起效率的降低；

4)繞鍍區域鈍化效果不佳，繞鍍區域發黑，影響電池片良率。

去除多晶硅繞鍍，目前主要有四種方法：

1、用HF和HNO₃混酸體系去除硅片正面繞鍍的多晶硅，此方法需要用純HF和HNO₃混酸，其在清洗完8萬片電池片后，清洗效果變差，產品良率大幅下降，若需清洗更多的電池片，則需要更換溶液，成本較高。

2、用無機堿(氫氧化鉀或氫氧化鈉)去除硅片正面繞鍍的多晶硅，此方法溶液反應速率太快，無法控制清除效果，對來料繞鍍的要求很高，化學品很容易破壞p+層，工藝窗口很窄，量產時效率與良率波動大。

3、用SiO₂或者SiN_X做掩膜，此方法需要增加兩個工藝步驟——鍍掩膜及掩膜后清洗，需要增加機臺設備，提高了工藝成本。

4、用磷硅玻璃層做掩膜，對刻蝕工藝提出了極高的要求，在刻蝕過程中，硅片正面邊緣磷硅玻璃層很難完整保留，如果硅片邊緣的磷硅玻璃層沒有保留好，就不會在后續堿溶液去除多晶硅繞鍍的過程中起到阻擋層的作用，從而無法控制電池片的漏電問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種去除正面多晶硅繞鍍的方法。

本發明的一種去除正面多晶硅繞鍍的方法，其技術方案為：包括以下步驟：

(1)、對堿制絨后的硅片正面進行硼擴散，以在硅片正面形成p+發射極和正面硼硅玻璃層；