CN105405899A - N型双面电池及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种N型双面电池及其制作方法。该方法包括：将N型硅片的第一表面和第二表面进行制绒处理；在N型硅片的第一表面上形成硼掺杂源层，采用第一激光参数，对第一表面进行激光处理，在第一表面上形成p+掺杂区域，并采用第二激光参数，对第一表面进行激光处理，在第一表面上形成p++重掺杂区域；在N型硅片的第二表面上涂覆磷掺杂源，采用第三激光参数，对第二表面进行激光处理，在第二表面上形成n+掺杂区域，并采用第四激光参数，对第二表面进行激光处理，在第二表面上形成n++重掺杂区域；再在第一表面上依次制备钝化减反射膜层和电极。上述N型双面电池及其制作方法，降低对N型硅片的热损伤，且能提高电池转换率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种N型双面电池及其制作方法。
背景技术
太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，其中，N型太阳能电池具有寿命长、无光衰和转换效率高等优点，且N型太阳能电池的工艺流程相对简单，利于大规模产业化。此外，N型双面电池的两面均可接受太阳光，发电能力较强。
一般地，为了提高N型双面电池的电池转换率，N型双面电池采用高温扩散的方式进行PN结、N+高低结、n++重掺杂和p++重掺杂等的制备，需要经过两次管式高温热扩散工艺。高温会对硅片产生热损伤，且工艺时间长。
发明内容
基于此，有必要针对如何制得掺杂和重掺杂同时不损伤N型硅片的问题，提供一种N型双面电池及其制作方法。
一种N型双面电池的制作方法，包括如下步骤：
将N型硅片的第一表面和第二表面进行制绒处理；
在所述N型硅片的第一表面上涂覆硼掺杂源，采用第一激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p+掺杂区域，并采用第二激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p++重掺杂区域，所述p+掺杂区域和所述p++掺杂区域构成第一掺杂层；
在所述N型硅片的第二表面上形成磷掺杂源层，采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n+掺杂区域，并采用第四激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n++重掺杂区域，所述n+掺杂区域和所述n++掺杂区域构成第二掺杂层；
在所述第一掺杂层和所述第二掺杂层上分别形成第一钝化减反射膜层和第二钝化减反射膜层；
在所述第一钝化减反射膜层和所述第二钝化减反射膜层上分别制备电极。
在其中一个实施例中，在所述将N型硅片的第一表面和第二表面进行制绒处理的步骤中，采用含有碱、异丙醇、添加剂以及水的混合溶液，对所述N型硅片的第一表面和第二表面进行制绒处理，所述碱、异丙醇、制绒添加剂以及水的质量比为2.5:10:0.5:87。
在其中一个实施例中，在所述在所述N型硅片的第一表面上形成硼掺杂源层，采用第一激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p+掺杂区域，并采用第二激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p++重掺杂区域，所述p+掺杂区域和所述p++掺杂区域构成第一掺杂层的步骤中，采用第一激光参数，采用所述第一激光参数，对所述第一表面的整个表面进行激光处理，在所述第一表面的整个表面上形成p+掺杂层；采用所述第二激光参数，对所述p+掺杂层的特定区域进行激光重复扫描，所述p+掺杂层的特定区域中的硼掺杂源自所述第一表面向所述N型硅片内扩散，在所述第一表面上形成所述p++重掺杂区域，且所述p++重掺杂区域中的部分区域位于所述N型硅片内，所述p+掺杂层的除了所述特定区域的区域为所述p+掺杂区域。在其中一个实施例中，在所述在所述N型硅片的第一表面上形成硼掺杂源层，采用第一激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p+掺杂区域，并采用第二激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p++重掺杂区域，所述p+掺杂区域和所述p++掺杂区域构成第一掺杂层的步骤中，采用所述第一激光参数，对所述第一表面进行激光扫描；当所述激光扫描到所述第一表面的特定区域时，切换所述第一激光参数到所述第二激光参数，采用所述第二激光参数对所述特定区域进行激光扫描，所述特定区域中的硼掺杂源自所述第一表面向所述N型硅片内扩散，在所述第一表面上形成所述p++重掺杂区域，且所述p++重掺杂区域中的部分区域位于所述N型硅片内；采用所述第一激光参数，继续扫描所述第一表面中剩余的未扫描区域，在所述第一表面的除了所述特定区域之外的区域形成所述p+掺杂区域。
在其中一个实施例中，所述第一激光参数和所述第二激光参数均为：激光波长为355-1064nm；模式为脉冲模式、准连续模式或连续模式；脉冲宽度为30-300ns；扫描速率为1-1.2m/s；光斑直径为30-100微米，扫描功率为5-100W。
在其中一个实施例中，在所述N型硅片的第一表面上形成硼掺杂源层，采用第一激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p+掺杂区域，并采用第二激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p++重掺杂区域，所述p+掺杂区域和所述p++掺杂区域构成第一掺杂层的步骤中，所述硼掺杂源层包括硼酸溶液干燥后所形成的膜层、硼硅玻璃、含硼氮化硅薄膜、含硼氧化硅薄膜或含硼非晶硅薄膜。
在其中一个实施例中，在所述在所述N型硅片的第二表面上形成磷掺杂源层，采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n+掺杂区域，并采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n++重掺杂区域，所述n+掺杂区域和所述n++掺杂区域构成第二掺杂层的步骤中，采用所述第三激光参数，对所述第二表面的整个表面进行激光处理，在所述第二表面的整个表面上形成n+掺杂层；采用所述第四激光参数，对所述n+掺杂层的特定区域进行激光重复扫描，所述n+掺杂层的特定区域中的磷掺杂源自所述第二表面向所述N型硅片内扩散，在所述第二表面上形成所述n++重掺杂区域，且所述n++重掺杂区域中的部分区域位于所述N型硅片内，所述n+掺杂层的除了所述特定区域的区域为所述n+掺杂区域。
在其中一个实施例中，在所述在所述N型硅片的第二表面上形成磷掺杂源层，采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n+掺杂区域，并采用第四激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n++重掺杂区域，所述n+掺杂区域和所述n++掺杂区域构成第二掺杂层的步骤中，采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光扫描；当所述激光扫描到所述第二表面的特定区域时，切换所述第三激光参数到四激光参数，采用所述第四激光参数对所述特定区域进行激光扫描，所述特定区域中的磷掺杂源自所述第二表面向所述N型硅片内扩散，在所述第一表面上形成所述n++重掺杂区域，且所述n++重掺杂区域中的部分区域位于所述N型硅片内；采用所述第三激光参数，继续扫描所述第二表面中剩余的未扫描区域，在所述第二表面上形成所述n+掺杂区域。
在其中一个实施例中，所述第三激光参数和所述第四激光参数均为：激光波长为355-1064nm；模式为脉冲模式、准连续模式或连续模式；脉冲宽度为30-300ns；扫描速率为1-1.2m/s；光斑直径为30-100微米，扫描功率为5-100W。
在其中一个实施例中，在所述在所述N型硅片的第二表面上形成磷掺杂源层，采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n+掺杂区域，并采用第四激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n++重掺杂区域，所述n+掺杂区域和所述n++掺杂区域构成第二掺杂层的步骤中，所述磷掺杂源层包括磷酸溶液干燥后所形成的膜层、磷硅玻璃、含磷氮化硅薄膜、含磷氧化硅薄膜或含磷非晶硅薄膜。
在其中一个实施例中，在所述在所述第一掺杂层和所述第二掺杂层上分别形成第一钝化减反射膜层和第二钝化减反射膜层的步骤之前，还包括步骤：通过化学清洗法，去除所述第一表面上的残留的硼掺杂源和所述第二表面上的残留的磷掺杂源。
在其中一个实施例中，所述化学清洗法采用氯化氢和氟化氢混合溶液清洗。
在其中一个实施例中，在所述在所述第一掺杂层和所述第二掺杂层上分别形成第一钝化减反射膜层和第二钝化减反射膜层的步骤中，所述第一钝化减反射膜层和所述第二钝化减反射膜层均为二氧化硅、氮化硅、二氧化钛或氧化铝所形成的单层膜，或所述第一钝化减反射膜层和所述第二钝化减反射膜层均为二氧化硅、氮化硅、二氧化钛以及氧化铝中任何两种或两种以上所形成的多层膜。
一种N型双面电池，其特征在于，包括：
N型硅片，所述N型硅片具有第一绒面和第二绒面，所述N型硅片的第一绒面侧包括p+掺杂区域和p++重掺杂区域，所述p+掺杂区域形成于所述第一绒面上，所述p++重掺杂区域与所述p+掺杂区域接触相邻，且所述p++重掺杂区域的顶部表面与所述p+掺杂区域的顶部表面齐平，所述p++重掺杂区域延伸至所述N型硅片内，
所述N型硅片的第二绒面侧包括n+掺杂区域和n++重掺杂区域，所述n+掺杂区域形成于所述第二绒面上，所述n++重掺杂区域与所述n+掺杂区域接触相邻，且所述n++重掺杂区域的顶部表面与所述n+掺杂区域的顶部表面齐平，所述n++重掺杂区域延伸至所述N型硅片内；
第一钝化减反射膜层和第二钝化减反射膜层，所述第一钝化减反射膜层覆盖所述p+掺杂区域和所述p++重掺杂区域，所述第二钝化减反射膜层覆盖所述n+掺杂区域和所述n++重掺杂区域；以及
第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别位于所述第一钝化减反射膜层和所述第二钝化减反射膜层上。
上述N型双面电池及其制作方法，通过激光，对进行制绒处理了的N型硅片的第一表面和第二表面进行处理，又N型硅片的第一表面上形成有硼掺杂源层，N型硅片的第二表面上形成有磷掺杂源层，通过采用不同的激光参数对第一表面和第二表面进行激光处理，在第一表面上形成p+掺杂区域，在第二表面上形成n+掺杂区域，且在第一表面上形成p++重掺杂区域，p++重掺杂区域和p+掺杂区域构成第一掺杂层，在第二表面上形成n++重掺杂区域，n++重掺杂区域和n+掺杂区域构成第二掺杂层，再分别在第一掺杂层和第二掺杂层上依次制备钝化减反射膜层和电极，从而得到N型双面电池，通过激光对掺杂源进行处理，利用激光的热效应，能实现p+掺杂区域、n+掺杂区域、p++重掺杂区域以及n++重掺杂区域的形成，且可以降低对N型硅片的热损伤。
附图说明
图1为一实施例的N型双面电池的制作方法的流程示意图；
图2为一实施例的N型硅片制绒处理后的结构示意图；
图3为图2所示N型硅片激光处理后的结构示意图；
图4为图3所示N型硅片进行化学清洗后的结构示意图；
图5为图4所示N型硅片上形成钝化减反射膜层后的结构示意图；
图6为图5所示N型硅片进行电极制备后得到的N型双面电池的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一实施例的N型双面电池的制作方法，包括：
S1：将N型硅片的第一表面和第二表面进行制绒处理。
具体地，采用制绒添加剂对N型硅片的第一表面和第二表面进行织构化处理，制绒添加剂为水、异丙醇、碱以及添加剂的混合溶液，其中，碱为氢氧化钠、氢氧化钾或四甲基氢氧化铵。按质量比，制绒添加剂中的各组分的含量为：氢氧化钠0.1％～3％，异丙醇2％～10％，添加剂0.01％～2％，其余为水。按质量比，添加剂的各组分含量为：葡萄糖、葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾0.001％～3％，聚氧乙烯醚100ppb～8000ppb，乳酸钠或柠檬酸钠0.001％～2％，丙二醇0.001％～2％，硅酸钠0.01％～6％，碳酸钠或碳酸氢钠0.001％～2％，其余为水。
在本实施例中，制绒添加剂为：碱、异丙醇、添加剂以及水的质量比为2.5:10:0.5:87。将N型硅片110放入制绒添加剂中反应，控制反应温度为80℃，反应时间为20min，使得N型硅片110的第一表面和第二表面均呈金字塔形状的绒面结构，如图2所示。
S2：在N型硅片的第一表面上形成硼掺杂源层，采用第一激光参数，对第一表面进行激光处理，在第一表面上形成p+掺杂区域，并采用第二激光参数，对第一表面进行激光处理，在第一表面上形成p++重掺杂区域，p+掺杂区域和p++掺杂区域构成第一掺杂层。
具体地，第一表面为N型硅片110的正面，在N型硅片110的正面旋涂硼掺杂源或通过气相沉积法在N型硅片110的正面沉积硼掺杂源，形成硼掺杂源层，硼掺杂源层为硼酸溶液干燥后所形成的膜层、硼硅玻璃、含硼氮化硅薄膜、含硼氧化硅薄膜或含硼非晶硅薄膜等，硼掺杂源的量为0.5-1克。当硼掺杂源为溶液时，通过旋涂的方法将硼掺杂源旋涂在正面上；当硼掺杂源为硼硅玻璃等时，通过气相沉积的方法，将硼掺杂源沉积在正面上。将旋涂或气相沉积的硼掺杂源烘干，烘干之后，对正面进行激光处理，在正面上形成p+掺杂区域121，并在正面上形成p++重掺杂区域122，p++重掺杂区域122和p+掺杂区域121构成第一掺杂层120，且p++重掺杂区域122中的部分区域位于N硅片110内，在第一掺杂层120上有残留的硼掺杂源111。
p++重掺杂区域122可以通过激光重复扫描加工形成，也可以通过自动调整激光工艺参数一次形成。
在本实施例中，p++重掺杂区域122通过激光重复扫描加工形成。具体地，激光重复扫描加工的过程为：采用第一激光参数，对正面的整面进行激光扫描，在正面形成多个p+结，p+结方块电阻不高于60Ω/□，多个p+结组成p+掺杂层，p+掺杂位于正面上，且p+掺杂层的厚度为0.3-0.5微米；接着，采用第二激光参数，对正面的特定区域进行激光扫描，从而p+掺杂层中的硼掺杂源进行二次扩散，自N型硅片110的正面向N型硅片110内扩散，从而在正面上的特定区域内形成p++重掺杂区域122，p++重掺杂区域122包括第二p++重掺杂区域122a和第一p++重掺杂区域122b，p++重掺杂区域122的深度要大于p+掺杂区域121的深度，从而第二p++重掺杂区域122a位于N型硅片110内，第一p++重掺杂区域122b和p+掺杂区域相邻，区域第一p++重掺杂122b为p+掺杂和p++重掺杂的混合区域，p++重掺杂122的深度为0.5-1.5微米，此外，p++重掺杂区域130的方块电阻不高于40Ω/□，如图3所示。
在另一个实施例中，通过自动调整激光工艺参数一次形成p+掺杂区域121和p++重掺杂区域122的过程为：先确定N型硅片110的正面的特定区域，在激光扫描之前设置好第一激光参数和第二激光参数，采用第一激光参数对正面进行激光扫描；当激光扫描到特定区域时，自动切换到第二激光参数，采用第二激光参数对该特定区域进行激光扫描，该特定区域中的硼掺杂源自正面向N型硅片110内扩散，在正面上形成p++重掺杂区域122，；当扫描完特定区域时，自动切换回到第一激光参数，继续进行激光扫描，直至扫描完整个正面，从而在正面的除了特定区域之外的区域上形成p+掺杂区域121，此外，p++重掺杂区域122包括区域第二p++重掺杂122a和第一p++重掺杂区域122b，第二p++重掺杂区域122a位于N型硅片110内，第一p++重掺杂区域122b和p+掺杂区121域相邻，第一p++重掺杂区域122b也为p++重掺杂。
其中，第一激光参数和第二激光参数均为：激光波长为355-1064nm；模式为脉冲模式、准连续模式或连续模式；脉冲宽度为30-300ns；扫描速率为1-1.2m/s；光斑直径为30-100微米，扫描功率为5-100W。激光为绿光或紫外光等。
S3：在N型硅片的第二表面上形成磷掺杂源层，采用第三激光参数，对第二表面进行激光处理，在第二表面上形成n+掺杂区域，并采用第四激光参数，对第二表面进行激光处理，在第二表面上形成n++重掺杂区域，n+掺杂区域和n++掺杂区域构成第二掺杂层。
具体地，第二表面为N型硅片110的背面，在N型硅片110的背面旋涂磷掺杂源或通过气相沉积法在N型硅片110的背面沉积磷掺杂源，形成磷掺杂源层，磷掺杂源为磷酸溶液干燥后所形成的膜层、磷硅玻璃、含磷氮化硅薄膜、含磷氧化硅薄膜或含磷非晶硅薄膜等，磷掺杂源的量为0.5-1克。当磷掺杂源为溶液时，通过旋涂的方法将磷掺杂源旋涂在正面上；当磷掺杂源为磷硅玻璃等时，通过气相沉积的方法，将磷掺杂源沉积在正面上。将旋涂或气相沉积的磷掺杂源烘干，烘干之后，对背面进行激光处理，在背面上形成n+掺杂区域131，并在背面上形成n++重掺杂区域132，n++重掺杂区域132和n+掺杂区域131构成第二掺杂层130，且n++重掺杂区域132中的部分区域位于N型硅片110内，在n+掺杂层140上有残留磷掺杂源112。
n++重掺杂区域132可以通过激光重复扫描加工形成，也可以通过自动调整激光工艺参数一次形成。
在本实施例中，n++重掺杂区域132通过激光重复扫描加工形成。具体地，激光重复扫描加工的过程为：采用第三激光参数，对背面的整面进行激光扫描，在背面形成多个n+结，n+结方块电阻不高于60Ω/□，多个n+结组成n+掺杂层，n+掺杂层位于背面上，且n+掺杂层的厚度为0.3-0.5微米；接着，采用第六激光参数，对背面的特定区域进行激光扫描，从而n+掺杂层中的磷掺杂源进行二次扩散，自N型硅片110的背面向N型硅片110内扩散，从而在背面上的特定区域形成n++重掺杂区域132，n++重掺杂区域132包括第二n++重掺杂区域132a和第一n++重掺杂区域132b，n++重掺杂区域132的深度要大于n+掺杂区域131的深度，从而第二n++重掺杂区域132a位于N型硅片110内，第一n++重掺杂区域132b和n+掺杂区域131相邻，第一n++重掺杂区域122b为n+掺杂和n++重掺杂的混合区域，n++重掺杂150的深度为0.5-1.5微米，此外，n++重掺杂区域150的方块电阻不高于40Ω/□，如图3所示。
在另一个实施例中，通过自动调整激光工艺参数一次形成n+掺杂区域131和n++重掺杂区域132的过程为：先确定N型硅片110的背面的特定区域，在激光扫描之前设置好第三激光参数和第四激光参数，采用第三激光参数对背面进行激光扫描；当激光扫描到特定区域时，自动切换到第四激光参数，采用第四激光参数对该特定区域进行激光扫描，该特定区域中的磷掺杂源自背面向N型硅片110内扩散，在背面上形成n++重掺杂区域132；当扫描完特定区域时，自动切换回到第三激光参数，继续进行激光扫描，直至扫描完整个背面，从而在背面的长了特定区域之外的区域上形成n+掺杂区域131，此外，n++重掺杂区域132包括第二n++重掺杂区域132a和第一n++重掺杂区域132b，第二n++重掺杂区域132a位于N型硅片110内，第一n++重掺杂区域132b和n+掺杂区域131相邻，第一n++重掺杂区域132b也为n++重掺杂。
其中，第三激光参数和第四激光参数均为：激光波长为355-1064nm；模式为脉冲模式、准连续模式或连续模式；脉冲宽度为30-300ns；扫描速率为1-1.2m/s；光斑直径为30-100微米，扫描功率为5-100W。激光为绿光或紫外光等。
需要说明的是，步骤S2和步骤S3可以调换，或者步骤S2和步骤S3合并为一步同时进行。
使用激光技术对掺杂源进行处理，利用激光的热效应和精确图形化等特点，在不对N型硅片表面造成损伤的情况下，形成指定区域的掺杂和重掺杂，从而避免长时间高温热扩散处理对N型硅片造成影响，如寿命下降等，且可间接减少气态掺杂源所带来的尾气处理和污染等问题，采用激光技术，可以一次性精确实现局部区域重掺杂，简化重掺杂工艺流程，省略边缘隔离处理，且局部重掺杂的形成，可以有效降低接触电阻，提高填充因子，从而提高太阳能电池的转换效率。
S4：通过化学清洗法，去除第一表面上的残留的硼掺杂源和第二表面上的残留的磷掺杂源。
具体地，通过RCA标准清洗法、SPM(H2SO4、H2O2以及H2O的混合溶液)、氢氟酸和臭氧的混合溶液、或盐酸和氢氟酸的混合溶液等化学清洗法，去除N型硅片110的正面上残留的硼掺杂源111和背面上的磷掺杂源112，如图4所示，并对N型硅片110的正面和背面进行干燥。
S5：在第一掺杂层和第二掺杂层上分别形成第一钝化减反射膜层和第二钝化减反射膜层。
具体地，在本实施例中，通过等离子体增强化学气相沉积法或原子层沉积法，在第一掺杂层120上形成第一钝化减反射膜层140，且在第二掺杂层130上形成第二钝化减反射膜层150，如图5所示。该第一钝化减反射膜层140和第二钝化减反射膜层150均为二氧化硅、氮化硅、二氧化钛或氧化铝所形成的单层膜，或为二氧化硅、氮化硅、二氧化钛和氧化铝中任何两种或两种以上所形成的多层膜，第一钝化减反射膜层140和第二钝化减反射膜层150的厚度均为50-80nm，第一钝化减反射膜层140和第二钝化减反射膜层150的折射率均为2.0-2.1。
S6：在第一钝化减反射膜层和第二钝化减反射膜层上分别制备电极。
具体地，在本实施例中，通过丝网印刷或诱导电镀的方法，在第一钝化减反射膜层140和第二钝化减反射膜层150上分别形成正电极160和负电极170，并进行烧结处理，如图6所示。栅线电极为若干条，栅线电极分别分布于正面的钝化减反射膜和背面的钝化减反射膜上，以便引出形成的电流。栅线电极具体包括主栅线电极和副栅线电极，优选地，位于正面的钝化减反射膜和位于背面的钝化减反射上的栅线电极对称设置。其中，主栅线电极的根数为2-5根，宽度为0.5mm-2.5mm；副栅线电极的根数为50-150根，宽度为30um-150um。
下面结合具体实施例，对N型双面电池的制作方法做进一步的阐述。
实施例1
将N型硅片110放入制绒添加剂中反应，控制反应温度为80℃，反应时间为20min，使得N型硅片110的第一表面和第二表面均呈金字塔形状的绒面结构，制绒添加剂为：碱、异丙醇、添加剂以及水的质量比为2.5:10:0.5:87；
在N型硅片110的第一表面旋涂0.5克含硼氧化硅溶液，并将其烘干，烘干之后，对第一表面的整个表面进行激光扫描，激光扫描条件为：532nm绿光脉冲激光、18W功率、1.2m/s扫描速度以及50微米光斑直径，在第一表面上形成p+掺杂层，p+掺杂层的方块电阻为50Ω/□，p+掺杂层的厚度为0.4微米，接着，对第一表面上的特定区域进行激光重复扫描，激光重复扫描的条件为：532nm绿光脉冲激光、20W功率、1m/s扫描速度以及50微米光斑直径，p+掺杂层的特定区域中的含硼氧化硅自第一表面向N型硅片110内扩散，形成p++重掺杂122，p++重掺杂122的方块电阻为35Ω/□，p++重掺杂122的深度为1微米，p+掺杂层中的除了特定区域之外的区域为p+掺杂区域121；
在N型硅片110的第二表面旋涂0.5克含磷氧化硅薄膜溶液，并将其烘干，烘干之后，对第二表面的整个表面进行激光扫描，激光扫描条件为：532nm绿光脉冲激光、12W功率、1.2m/s扫描速度以及50微米光斑直径，在第二表面上形成n+掺杂层，n+掺杂层的方块电阻为50Ω/□，n+掺杂层的厚度为0.4微米，接着，对第二表面上的特定区域进行激光重复扫描，激光重复扫描的条件为：532nm绿光脉冲激光、16W功率、1.2m/s扫描速度以及50微米光斑直径，n+掺杂层140中的含磷氧化硅自第二表面向N型硅片110内扩散，形成n++重掺杂区域132，n++重掺杂132的方块电阻为35Ω/□，n++重掺杂132的深度为1微米，n+掺杂层中的除了特定区域之外的区域为n+掺杂区域131；
通过盐酸和氢氟酸的混合溶液(盐酸和氢氟酸的体积比为1:1)去除N型硅片110的第一表面的残留的含硼氧化硅和第二表面的残留的含磷氧化硅，再用去离子水进行清洗，清洗之后放在烘箱中50℃下干燥；接着，将N型硅片110放入炉管中，进行双面低温氧化，硼掺杂源含硼氧化硅和磷掺杂源含磷氧化硅中的氧化硅形成二氧化硅薄膜，二氧化硅薄膜的厚度为10nm，氧化温度为600℃；
通过等离子体增强化学气相沉积法，在第一掺杂层120和第二掺杂层130上分别形成第一氮化硅钝化减反射膜层140和第二氮化硅钝化减反射膜层150，第一氮化硅钝化减反射膜层140和第二氮化硅钝化减反射膜层150的厚度均为75nm，第一氮化硅钝化减反射膜层140和第二氮化硅钝化减反射膜层150的折射率均为2.0；
通过丝网印刷的方法，在第一钝化减反射膜层140和第二钝化减反射膜层150上分别形成正电极160和负电极170，并进行烧结处理，从而得到N型双面电池，且位于第一表面的钝化减反射膜和位于第二表面的钝化减反射上的栅线电极对称设置，主栅线电极的根数为5根，宽度为1mm；副栅线电极的根数为100根，宽度为100um。
上述N型双面电池的制作方法，通过激光，对进行制绒处理了的N型硅片110的第一表面和第二表面进行处理，又N型硅片110的第一表面上形成有硼掺杂源层，N型硅片110的第二表面上形成有磷掺杂源层，通过采用不同的激光参数对分别对第一表面和第二表面进行激光处理，在第一表面上形成p+掺杂区域121，在第二表面上形成n+掺杂区域131，且在第一表面上形成p++重掺杂区域122，p++重掺杂区域122和p+掺杂区域121构成第一掺杂层120，在第二表面上形成n++重掺杂区域132，n++重掺杂区域132和n+掺杂区域131构成第二掺杂层130，再分别在第一掺杂层120和第二掺杂层130上依次制备钝化减反射膜层和电极，从而得到N型双面电池，通过激光对掺杂源进行处理，利用激光的热效应，能实现p+掺杂区域121、n+掺杂区域131、p++重掺杂区域122以及n++重掺杂区域132的形成，可以降低对N型硅片110的热损伤，且形成的p++重掺杂区域122和n++重掺杂区域132可以提高填充因子，进而提高电池转换率。
如图6所示，一实施例的N型双面电池100包括N型硅片110、第一钝化减反射膜层140、第二钝化减反射膜150、第一电极160以及第二电极170。
具体地，N型硅片110包括第一绒面和第二绒面，N型硅片110的第一绒面和第二绒面均呈金字塔形状的绒面结构。
其中，N型硅片110的第一绒面侧包括p+掺杂区域121和p++重掺杂区域122，N型硅片110的第二绒面侧包括n+掺杂区域131和n++重掺杂区域132。p+掺杂区域121和p++重掺杂区域122接触相邻，n+掺杂区域131和n++重掺杂区域132接触相邻。
p++重掺杂区域122延伸至N型硅片110内，p++重掺杂区域122的顶部表面与p+掺杂区域121的顶部表面齐平。其中，p++重掺杂区域122的顶部表面为p++重掺杂区域122中的远离第一绒面的表面，p+掺杂区域121的顶部表面也为p+掺杂区域121中的远离第一绒面的表面。
p++重掺杂区域122的深度为0.5-1.5微米，p+掺杂区域121的深度为0.3-0.5微米。p++重掺杂区域122的方块电阻小于等于40Ω/□，p+掺杂区域121的方块电阻小于等于60Ω/□。
n++重掺杂区域132延伸至N型硅片110内，n++重掺杂区域132的顶部表面与n+掺杂区域131的顶部表面齐平。其中，n++重掺杂区域132的顶部表面为第一n++重掺杂区域132中的远离第二绒面的表面，n+掺杂区域131的顶部表面也为n+掺杂区域131中的远离第二绒面的表面。n++重掺杂区域132和p++重掺杂区域122呈对称分布。
n++重掺杂区域132的深度为0.5-1.5微米，n+掺杂区域131的深度为0.3-0.5微米。n++重掺杂区域132的方块电阻小于等于40Ω/□，n+掺杂区域131的方块电阻小于等于60Ω/□。
第一钝化减反射膜层140覆盖p+掺杂区域121和p++重掺杂区域122，第二钝化减反射膜层150覆盖n+掺杂区域131和n++重掺杂区域132。第一钝化减反射膜层140和第二钝化减反射膜层150均为二氧化硅、氮化硅、二氧化钛或氧化铝所形成的单层膜，或为二氧化硅、氮化硅、二氧化钛和氧化铝中任何两种或两种以上所形成的多层膜，第一钝化减反射膜层140和第二钝化减反射膜层150的厚度均为50-80nm，第一钝化减反射膜层140和第二钝化减反射膜层150的折射率均为2.0-2.1。
电极160和电极170为栅线电极。栅线电极为若干条，栅线电极分别分布于正面的钝化减反射膜和背面的钝化减反射膜上，以便引出形成的电流。栅线电极具体包括主栅线电极和副栅线电极，优选地，位于正面的钝化减反射膜和位于背面的钝化减反射上的栅线电极对称设置。其中，主栅线电极的根数为2-5根，宽度为0.5mm-2.5mm；副栅线电极的根数为50-150根，宽度为30um-150um
上述N型双面电池110，在第一绒面上形成p+掺杂区域121，在第二绒面上形成n+掺杂区域131，且该N型双面电池110还包括p++重掺杂区域122和n++重掺杂区域132，p++重掺杂区域122延伸至N型硅片内，且和p+掺杂区域121接触相邻，p++重掺杂区域122的顶部表面与p+掺杂区域121的顶部表面齐平；n++重掺杂区域132延伸至N型硅片内，且和n+掺杂区域131接触相邻，n++重掺杂区域132的顶部表面与n+掺杂区域131的顶部表面齐平，再依次制备钝化减反射膜层和电极，从而得到N型双面电池，该N型双面电池包括p++重掺杂区域122和n++重掺杂区域132，从而有效降低接触电阻，提高填充银子，进而提高太阳能电池的转换效率，太阳能电池的转换效率能提高0.5％以上。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种N型双面电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
将N型硅片的第一表面和第二表面进行制绒处理；
在所述N型硅片的第一表面上形成硼掺杂源层，采用第一激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p+掺杂区域，并采用第二激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p++重掺杂区域，所述p+掺杂区域和所述p++掺杂区域构成第一掺杂层；
在所述N型硅片的第二表面上形成磷掺杂源层，采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n+掺杂区域，并采用第四激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n++重掺杂区域，所述n+掺杂区域和所述n++掺杂区域构成第二掺杂层；
在所述第一掺杂层和所述第二掺杂层上分别形成第一钝化减反射膜层和第二钝化减反射膜层；
在所述第一钝化减反射膜层和所述第二钝化减反射膜层上分别制备电极。
2.根据权利要求1所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，在所述将N型硅片的第一表面和第二表面进行制绒处理的步骤中，采用含有碱、异丙醇、添加剂以及水的混合溶液，对所述N型硅片的第一表面和第二表面进行制绒处理，所述碱、异丙醇、添加剂以及水的质量比为2.5:10:0.5:87。
3.根据权利要求1所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，在所述在所述N型硅片的第一表面上形成硼掺杂源层，采用第一激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p+掺杂区域，并采用第二激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p++重掺杂区域，所述p+掺杂区域和所述p++掺杂区域构成第一掺杂层的步骤中，采用所述第一激光参数，对所述第一表面的整个表面进行激光处理，在所述第一表面的整个表面上形成p+掺杂层；采用所述第二激光参数，对所述p+掺杂层的特定区域进行激光重复扫描，所述p+掺杂层的特定区域中的硼掺杂源自所述第一表面向所述N型硅片内扩散，在所述第一表面上形成所述p++重掺杂区域，且所述p++重掺杂区域中的部分区域位于所述N型硅片内，所述p+掺杂层的除了所述特定区域的区域为所述p+掺杂区域。
4.根据权利要求1所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，在所述在所述N型硅片的第一表面上形成硼掺杂源层，采用第一激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p+掺杂区域，并采用第二激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p++重掺杂区域，所述p+掺杂区域和所述p++掺杂区域构成第一掺杂层的步骤中，采用所述第一激光参数，对所述第一表面进行激光扫描；当所述激光扫描到所述第一表面的特定区域时，切换所述第一激光参数到所述第二激光参数，采用所述第二激光参数对所述特定区域进行激光扫描，所述特定区域中的硼掺杂源自所述第一表面向所述N型硅片内扩散，在所述第一表面上形成所述p++重掺杂区域，且所述p++重掺杂区域中的部分区域位于所述N型硅片内；采用所述第一激光参数，继续扫描所述第一表面中剩余的未扫描区域，在所述第一表面的除了所述特定区域之外的区域形成所述p+掺杂区域。
5.根据权利要求3或4所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，所述第一激光参数和所述第二激光参数均为：激光波长为355-1064nm；模式为脉冲模式、准连续模式或连续模式；脉冲宽度为30-300ns；扫描速率为1-1.2m/s；光斑直径为30-100微米，扫描功率为5-100W。
6.根据权利要求1中所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，在所述在所述N型硅片的第一表面上形成硼掺杂源层，采用第一激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p+掺杂区域，并采用第二激光参数，对所述第一表面进行激光处理，在所述第一表面上形成p++重掺杂区域，所述p+掺杂区域和所述p++掺杂区域构成第一掺杂层的步骤中，所述硼掺杂源层包括硼酸溶液干燥后所形成的膜层、硼硅玻璃、含硼氮化硅薄膜、含硼氧化硅薄膜或含硼非晶硅薄膜。
7.根据权利要求1所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，在所述在所述N型硅片的第二表面上形成磷掺杂源层，采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n+掺杂区域，并采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n++重掺杂区域，所述n+掺杂区域和所述n++掺杂区域构成第二掺杂层的步骤中，采用所述第三激光参数，对所述第二表面的整个表面进行激光处理，在所述第二表面的整个表面上形成n+掺杂层；采用所述第四激光参数，对所述n+掺杂层的特定区域进行激光重复扫描，所述n+掺杂层的特定区域中的磷掺杂源自所述第二表面向所述N型硅片内扩散，在所述第二表面上形成所述n++重掺杂区域，且所述n++重掺杂区域中的部分区域位于所述N型硅片内，所述n+掺杂层的除了所述特定区域的区域为所述n+掺杂区域。
8.根据权利要求1所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，在所述在所述N型硅片的第二表面上形成磷掺杂源层，采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n+掺杂区域，并采用第四激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n++重掺杂区域，所述n+掺杂区域和所述n++掺杂区域构成第二掺杂层的步骤中，采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光扫描；当所述激光扫描到所述第二表面的特定区域时，切换所述第三激光参数到四激光参数，采用所述第四激光参数对所述特定区域进行激光扫描，所述特定区域中的磷掺杂源自所述第二表面向所述N型硅片内扩散，在所述第一表面上形成所述n++重掺杂区域，且所述n++重掺杂区域中的部分区域位于所述N型硅片内；采用所述第三激光参数，继续扫描所述第二表面中剩余的未扫描区域，在所述第二表面上形成所述n+掺杂区域。
9.根据权利要求7或8所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，所述第三激光参数和所述第四激光参数均为：激光波长为355-1064nm；模式为脉冲模式、准连续模式或连续模式；脉冲宽度为30-300ns；扫描速率为1-1.2m/s；光斑直径为30-100微米，扫描功率为5-100W。
10.根据权利要求1所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，在所述在所述N型硅片的第二表面上形成磷掺杂源层，采用第三激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n+掺杂区域，并采用第四激光参数，对所述第二表面进行激光处理，在所述第二表面上形成n++重掺杂区域，所述n+掺杂区域和所述n++掺杂区域构成第二掺杂层的步骤中，所述磷掺杂源层包括磷酸溶液干燥后所形成的膜层、磷硅玻璃、含磷氮化硅薄膜、含磷氧化硅薄膜或含磷非晶硅薄膜。
11.根据权利要求1所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，在所述在所述第一掺杂层和所述第二掺杂层上分别形成第一钝化减反射膜层和第二钝化减反射膜层的步骤之前，还包括步骤：通过化学清洗法，去除所述第一表面上的残留的硼掺杂源和所述第二表面上的残留的磷掺杂源。
12.根据权利要求11所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，所述化学清洗法采用氯化氢和氟化氢混合溶液清洗。
13.根据权利要求1所述的N型双面电池的制作方法，其特征在于，在所述在所述第一掺杂层和所述第二掺杂层上分别形成第一钝化减反射膜层和第二钝化减反射膜层的步骤中，所述第一钝化减反射膜层和所述第二钝化减反射膜层均为二氧化硅、氮化硅、二氧化钛或氧化铝所形成的单层膜，或所述第一钝化减反射膜层和所述第二钝化减反射膜层均为二氧化硅、氮化硅、二氧化钛以及氧化铝中任何两种或两种以上所形成的多层膜。
14.一种N型双面电池，其特征在于，包括：
N型硅片，所述N型硅片具有第一绒面和第二绒面，所述N型硅片的第一绒面侧包括p+掺杂区域和p++重掺杂区域，所述p+掺杂区域形成于所述第一绒面上，所述p++重掺杂区域与所述p+掺杂区域接触相邻，且所述p++重掺杂区域的顶部表面与所述p+掺杂区域的顶部表面齐平，所述p++重掺杂区域延伸至所述N型硅片内，
所述N型硅片的第二绒面侧包括n+掺杂区域和n++重掺杂区域，所述n+掺杂区域形成于所述第二绒面上，所述n++重掺杂区域与所述n+掺杂区域接触相邻，且所述n++重掺杂区域的顶部表面与所述n+掺杂区域的顶部表面齐平，所述n++重掺杂区域延伸至所述N型硅片内；
第一钝化减反射膜层和第二钝化减反射膜层，所述第一钝化减反射膜层覆盖所述p+掺杂区域和所述p++重掺杂区域，所述第二钝化减反射膜层覆盖所述n+掺杂区域和所述n++重掺杂区域；以及
第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别位于所述第一钝化减反射膜层和所述第二钝化减反射膜层上。
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