CN102315284A - 用叠层膜同时钝化p型和n型掺杂层的电池结构及其方法 - Google Patents

用叠层膜同时钝化p型和n型掺杂层的电池结构及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光伏电池制造技术领域，特别是一种用叠层膜同时钝化P型和N型掺杂层的电池结构及其方法。以N型直拉单晶硅为基体，正面为氮化硅与二氧化硅叠层钝化的N型前表面场，背面为硼掺杂层形成的P型发射结，发射结上用氮化硅与二氧化硅叠层钝化，电池片正背面都印有金属电极。本发明的有益效果是：无需产线改造，用传统叠层膜钝化不同的掺杂层，适合大规模工业化生产。

Description

用叠层膜同时钝化P型和N型掺杂层的电池结构及其方法
技术领域
本发明涉及光伏电池制造技术领域，特别是一种用叠层膜同时钝化P型和N型掺杂层的电池结构及其方法。
背景技术
相对于P型单晶，N型单晶具有光照效率损失小、更耐金属杂质污染、少数载流子扩散长度长等特点。目前的高效电池都是在N型单晶的基底上完成的。
为了实现N型单晶体材料的优势，有效的钝化方法是实现高效电池的关键。众所周知，相同的介质膜对不同的掺杂层钝化效果不一样，普通N型层的钝化层(SiNx)对P型层钝化效果并不明显。近些年，一些机构研究了其他针对P型层的钝化层，例如SiO2，a-Si:H，Al2O3等。其中，用Al2O3钝化P型层的N型单晶电池效率已达23％。但是上述钝化方法工艺复杂，成本较高，并不适合大规模工业化生产。
在这种形势下，研究一种适合大规模工业化生产的同时钝化P型层、N型层的方法显得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种适合大规模生产同时对P型层、N型层钝化的方法。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种用叠层膜同时钝化P型和N型掺杂层的电池结构，以N型直拉单晶硅为基体，正面为氮化硅与二氧化硅叠层钝化的N型前表面场，背面为硼掺杂层形成的P型发射结，发射结上用氮化硅与二氧化硅叠层钝化，电池片正背面都印有金属电极。
一种用叠层膜同时钝化P型和N型掺杂层的方法，具体实施步骤如下：
a)硅片清洗，去除损伤层，表面制绒；
b)硼源扩散形成P型发射结，方阻为20-100ohm/sq；
c)酸腐蚀液或腐蚀性浆料腐蚀单面P型发射结；
d)HF酸去BSG；
e)热氧化法或CVD法生成SiO2膜，SiO2膜的厚度为100-300nm；
f)酸腐蚀液或腐蚀性浆料腐蚀非发射极面SiO2；
g)磷源扩散形成N型前表面场，方阻为50-200ohm/sq；
h)HF酸去PSG及全部SiO2；
i)双面干氧化法或CVD法生长SiO2钝化膜，厚度为10nm-50nm；
j)双面PECVD沉积40-80nmSiNx，折射率为1.9-2.5；
k)制作正面、背面金属电极。
本发明的有益效果是：无需产线改造，用传统叠层膜钝化不同的掺杂层，适合大规模工业化生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明的结构示意图；
图中，1.氮化硅，2.二氧化硅，3.N型前表面场，4.P型发射结，5.金属电极。
具体实施方式
如图1所示，一种用叠层膜同时钝化P型和N型掺杂层的电池结构，以N型直拉单晶硅为基体，正面为氮化硅1与二氧化硅2叠层钝化的N型前表面场3，背面为硼掺杂层形成的P型发射结4，发射结上用氮化硅1与二氧化硅2叠层钝化，电池片正背面都印有金属电极5。
具体实施步骤如下
1.硅片清洗，去除损伤层，表面碱制绒，反射率为7％。
2.硼源扩散形成P型发射结，方阻为40ohm/sq。
3.酸腐蚀液腐蚀单面P型发射结。
4.5％HF酸去BSG(硼硅玻璃)。
5.湿氧化法生成SiO2膜，SiO2膜的厚度为300nm。
6.腐蚀性浆料刻蚀非发射极面SiO2。
7.磷源扩散形成N型前表面场，方阻为60ohm/sq。
8.5％HF酸去PSG及全部SiO2。
9.干氧化法生成双面SiO2膜，膜厚为10nm。
11.双面PECVD沉积70nmSiNx，折射率为2.1。
12.正面印刷Ag浆并烘干。
13.背面印刷Ag、Al浆。
14.烧结。
15.测试，开压达到640mV，效率为20％。

Claims (2)

1.一种用叠层膜同时钝化P型和N型掺杂层的电池结构，其特征是：一种用叠层膜同时钝化P型和N型掺杂层的电池结构，以N型直拉单晶硅为基体，正面为氮化硅(1)与二氧化硅(2)叠层钝化的N型前表面场(3)，背面为硼掺杂层形成的P型发射结(4)，发射结上用氮化硅(1)与二氧化硅(2)叠层钝化，电池片正背面都印有金属电极(5)。
2.一种用叠层膜同时钝化P型和N型掺杂层的方法，其特征是：
具体实施步骤如下：
a)硅片清洗，去除损伤层，表面制绒；
b)硼源扩散形成P型发射结，方阻为20-100ohm/sq；
c)酸腐蚀液或腐蚀性浆料腐蚀单面P型发射结；
d)HF酸去BSG；
e)热氧化法或CVD法生成SiO2膜，SiO2膜的厚度为100-300nm；
f)酸腐蚀液或腐蚀性浆料腐蚀非发射极面SiO2；
g)磷源扩散形成N型前表面场，方阻为50-200ohm/sq；
h)HF酸去PSG及全部SiO2；
i)双面干氧化法或CVD法生长SiO2钝化膜，厚度为10nm-50nm；
j)双面PECVD沉积40-80nmSiNx，折射率为1.9-2.5；
k)制作正面、背面金属电极。
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