CN104485390A - 一种全背电极太阳能电池的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全背电极太阳能电池的生产方法，该方法的步骤如下：提供一前置处理后的硅片；将硅片的双面进行硼扩散处理；刻蚀掉正面形成的BSG层，利用背面形成的BSG层作为制绒掩膜层，对硅片的正面进行制绒；去除背面的BSG层，清洗硅片，在双面制备腐蚀掩膜层；然后再在背面镀SiNx钝化膜层；再在正面镀SiNx减反膜层；对背面需要形成背表面场的区域进行开槽；对开槽区域进行刻蚀，腐蚀掉硼掺杂区域，则剩余的硼掺杂区域为发射极；在开槽区域进行磷扩散处理，形成背表面场；去掉残留的PSG层及腐蚀掩膜层；再对发射极区域进行开孔；印刷相应的金属分别连接背表面场和发射极，并烧结形成相应的电极。本发明使得全背电极电池的制备步骤减少，降低成本。省去了生长、去除掩膜的过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种全背电极太阳能电池的生产方法，属于太阳能技术领域。
背景技术
目前，全背电极硅电池的效率已经突破了25％，这种高效电池正受到更多的关注。现在晶体硅电池的效率不断突破，全背电极电池在未来势必会成为主流。全背电极电池虽然高效，但反复生长、去除掩膜大大增加了其工艺步骤和成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种全背电极太阳能电池的生产方法，它使得全背电极电池的制备步骤减少，降低成本。省去了生长、去除掩膜的过程。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种全背电极太阳能电池的生产方法，该方法的步骤如下：
(a)提供一前置处理后的硅片；
(b)将硅片的双面进行硼扩散处理；
(c)刻蚀掉正面形成的BSG层，利用背面形成的BSG层作为制绒掩膜层，对硅片的正面进行制绒；
(d)去除背面的BSG层，清洗硅片，在双面制备腐蚀掩膜层；
(e)然后再在背面镀SiNx钝化膜层；
(f)再在正面镀SiNx减反膜层；
(g)对背面需要形成背表面场的区域进行开槽；
(h)对开槽区域进行刻蚀，腐蚀掉硼掺杂区域，则剩余的硼掺杂区域为发射极；
(i)在开槽区域进行磷扩散处理，形成背表面场；
(j)去掉残留的PSG层及腐蚀掩膜层；
(k)在对发射极区域进行开孔；
(l)印刷相应的金属分别连接背表面场和发射极，并烧结形成相应的电极。
进一步，所述的前置处理依次包括硅片抛光，去除损伤层和清洗。
进一步，去除损伤层中，单面腐蚀厚度为2μm～10μm。
进一步，在所述的步骤(d)中，所述的腐蚀掩膜层为二氧化硅层，该腐蚀掩膜层的厚度为20～300nm，并且制备腐蚀掩膜层的方法为热氧工艺或APCVD法。
进一步，在所述的步骤(e)中，SiNx钝化膜层的厚度为50nm～200nm。
进一步，所述的步骤(f)中，SiNx减反膜层的厚度为50nm～200nm。
进一步，在所述的步骤(g)中，开槽的槽孔径为5μm～500μm，槽与槽的纵向间隔为10μm～1000μm，横向间隔为300μm～2000μm。
进一步，在所述的步骤(k)中，开孔的孔径为5μm～500μm，孔与孔的纵向间隔为10μm～1000μm，横向间隔为300μm～2000μm。
进一步，在所述的步骤(a)中，所述的硅片为N型直拉单晶硅。
本发明还提供一种全背电极太阳能电池的生产方法，该方法的步骤如下：
(a)提供一前置处理后的硅片；
(b)将硅片的背面沉积BSG层或印刷含硼掺杂剂，并在环境温度下推进形成发射极；
(c)利用背面形成的BSG层作为制绒掩膜层，对硅片的正面进行制绒；
(d)去除背面的BSG层，清洗硅片，在双面制备腐蚀掩膜层；
(e)然后再在背面镀SiNx钝化膜层；
(f)再在正面镀SiNx减反膜层；
(g)对背面需要形成背表面场的区域进行开槽；
(h)对开槽区域进行刻蚀，腐蚀掉开槽区内的发射极部分；
(i)在其背面进行PSG的沉积或印刷含磷掺杂剂，并置于环境温度下推进形成背表面场；
(j)去掉残留的PSG层及腐蚀掩膜层；
(k)在对发射极区域进行开孔；
(l)印刷相应的金属分别连接背表面场和发射极，并烧结形成相应的电极。
采用了上述技术方案后，本发明在制备全背电极电池的过程中省去了多次生长、去除掩膜的过程，只需要一层致密的钝化膜，起到钝化和阻挡磷扩散的作用，简化工艺和降低成本。
附图说明
图1为本发明的实施例一的全背电极太阳能电池的生产方法的制造流程图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本实施例是以N型直拉单晶硅为硅片基体，电阻率为0.5～15ohm.cm,正面为金字塔绒面结构，无金属电极，背面为平面或绒面，背面主体为P+扩散区域即发射极，其中均匀分布点状N+扩散区域即背表面场，在钝化后的发射极和背表面场上开孔，用金属浆料进行连接形成电极。
如图1所示，一种全背电极太阳能电池的生产方法的步骤如下：
(a)提供一前置处理后的硅片1；所述的前置处理依次包括硅片抛光，去除损伤层和清洗；所述的去除损伤层中，单面腐蚀厚度为10μm。
(b)将硅片1置于管式炉中，双面进行硼扩散处理，方阻为60ohm/sq；
(c)刻蚀掉正面形成的BSG层2，利用背面形成的BSG层2作为制绒掩膜层，对硅片的正面进行制绒；
(d)去除背面的BSG层2，清洗硅片，在双面制备腐蚀掩膜层3；所述的腐蚀掩膜层为二氧化硅层，该腐蚀掩膜层的厚度为300nm，并且制备腐蚀掩膜层的方法为热氧工艺，当然也可以为APCVD法；
(e)然后再在背面镀SiNx钝化膜层4；SiNx钝化膜层的厚度为200nm；
(f)再在正面镀SiNx减反膜层5；SiNx减反膜层的厚度为50nm；
(g)对背面需要形成背表面场6的区域进行开槽；开槽的槽孔径为20μm，槽与槽的纵向间隔为100μm，横向间隔为500μm；
(h)用TMAH溶液对开槽区域进行刻蚀，刻蚀深度为5μm，腐蚀掉硼掺杂区域，再清洗，则剩余的硼掺杂区域为发射极7；
(i)在开槽区域进行磷扩散处理，方阻为40ohm/sq，形成背表面场6；
(j)用HF溶液清洗硅片30秒，再用水清洗，甩干，去掉残留的PSG层及腐蚀掩膜层；
(k)用激光对背面的发射极7区域进行开孔，开孔的孔径为20μm，孔与孔的纵向间隔为100μm，横向间隔为500μm。
(l)丝网印刷相应的金属分别连接背表面场6和发射极7，并烧结形成相应的电极，高度15μm，宽度200μm。
实施例二
本实施例是以N型直拉单晶硅为硅片基体，电阻率为0.5～15ohm.cm,正面为金字塔绒面结构，无金属电极，背面为平面，背面主体为P+扩散区域即发射极，其中均匀分布点状N+扩散区域即背表面场，在钝化后的发射极和背表面场上开孔，用金属浆料进行连接形成电极。
一种全背电极太阳能电池的生产方法，该方法的步骤如下：
(a)提供一前置处理后的硅片1；所述的前置处理依次包括硅片抛光，去除损伤层和清洗；所述的去除损伤层中，单面腐蚀厚度为2μm。
(b)将硅片的背面沉积BSG层2或印刷含硼掺杂剂，并在环境温度下推进形成发射极，方阻为50ohm/sq；
(c)利用背面形成的BSG层2作为制绒掩膜层，对硅片的正面进行制绒；
(d)去除背面的BSG层2，清洗硅片，在双面制备腐蚀掩膜层3；所述的腐蚀掩膜层3为二氧化硅层，正面的腐蚀掩膜层3的厚度为20nm，背面的腐蚀掩膜层3的厚度为120nm；并且制备腐蚀掩膜层3的方法为APCVD法；
(e)然后再在背面镀SiNx钝化膜层4；SiNx钝化膜层的厚度为50nm；
(f)再在正面镀SiNx减反膜层5；SiNx减反膜层的厚度为70nm；
(g)对背面需要形成背表面场6的区域进行开槽；开槽的槽孔径为100μm，槽与槽的纵向间隔为600μm，横向间隔为600μm；
(h)用KOH溶液对开槽区域进行刻蚀，刻蚀深度为8μm，再清洗，腐蚀掉开槽区内的发射极部分；
(i)在其背面进行PSG的沉积或印刷含磷掺杂剂，并放入管式炉置于环境温度下推进形成背表面场6，方阻为40ohm/sq；
(j)用HF酸溶液清洗硅片1分钟，再用水清洗，甩干，去掉残留的PSG层及腐蚀掩膜层；
(k)用刻蚀浆料对对背面的发射极7区域进行开孔，开孔的孔径为100μm，孔与孔的纵向间隔为600μm，横向间隔为600μm；
(l)丝网印刷相应的金属分别连接背表面场6和发射极7，并烧结形成相应的电极，高度为15μm，宽度为200μm。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种全背电极太阳能电池的生产方法，其特征在于该方法的步骤如下：
(a)提供一前置处理后的硅片；
(b)将硅片的双面进行硼扩散处理；
(c)刻蚀掉正面形成的BSG层，利用背面形成的BSG层作为制绒掩膜层，对硅片的正面进行制绒；
(d)去除背面的BSG层，清洗硅片，在双面制备腐蚀掩膜层；
(e)然后再在背面镀SiNx钝化膜层；
(f)再在正面镀SiNx减反膜层；
(g)对背面需要形成背表面场的区域进行开槽；
(h)对开槽区域进行刻蚀，腐蚀掉硼掺杂区域，则剩余的硼掺杂区域为发射极；
(i)在开槽区域进行磷扩散处理，形成背表面场；
(j)去掉残留的PSG层及腐蚀掩膜层；
(k)再对背面的发射极区域进行开孔；
(l)印刷相应的金属分别连接背表面场和发射极，并烧结形成相应的电极。
2.根据权利要求1所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征在于：所述的前置处理依次包括硅片抛光，去除损伤层和清洗。
3.根据权利要求2所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征在于：所述的去除损伤层中，单面腐蚀厚度为2μm～10μm。
4.根据权利要求1或2所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征在于：在所述的步骤(d)中，所述的腐蚀掩膜层为二氧化硅层，该腐蚀掩膜层的厚度为20～300nm，并且制备腐蚀掩膜层的方法为热氧工艺或APCVD法。
5.根据权利要求1或2所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征在于：在所述的步骤(e)中，SiNx钝化膜层的厚度为50nm～200nm。
6.根据权利要求1或2所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征在于：所述的步骤(f)中，SiNx减反膜层的厚度为50nm～200nm。
7.根据权利要求1或2所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征在于：在所述的步骤(g)中，开槽的槽孔径为5μm～500μm，槽与槽的纵向间隔为10μm～1000μm，横向间隔为300μm～2000μm。
8.根据权利要求1或2所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征在于：在所述的步骤(k)中，开孔的孔径为5μm～500μm，孔与孔的纵向间隔为10μm～1000μm，横向间隔为300μm～2000μm。
9.根据权利要求1或2所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征在于：在所述的步骤(a)中，所述的硅片为N型直拉单晶硅。
10.一种全背电极太阳能电池的生产方法，其特征在于该方法的步骤如下：
(a)提供一前置处理后的硅片；
(b)将硅片的背面沉积BSG层或印刷含硼掺杂剂，并在环境温度下推进形成发射极；
(c)利用背面形成的BSG层作为制绒掩膜层，对硅片的正面进行制绒；
(d)去除背面的BSG层，清洗硅片，在双面制备腐蚀掩膜层；
(e)然后再在背面镀SiNx钝化膜层；
(f)再在正面镀SiNx减反膜层；
(g)对背面需要形成背表面场的区域进行开槽；
(h)对开槽区域进行刻蚀，腐蚀掉开槽区内的发射极部分；
(i)在其背面进行PSG的沉积或印刷含磷掺杂剂，并置于环境温度下推进形成背表面场；
(j)去掉残留的PSG层及腐蚀掩膜层；
(k)再对背面的发射极区域进行开孔；
(l)印刷相应的金属分别连接背表面场和发射极，并烧结形成相应的电极。
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| CN113471337A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-01 | 安徽华晟新能源科技有限公司 | 异质结太阳能电池片的制备方法 |
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