CN106784152A - 一种ibc电池的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种IBC电池的制备方法，涉及太阳能电池技术领域；包括：N型硅片双面制绒；N型硅片的背光面磷硅玻璃的沉积；在已经沉积磷硅玻璃的一面进行磷掺杂推进；并同时在磷掺杂区域形成一层损伤层；清洗，去除硅片表面除损伤层外的磷硅玻璃层；硅片背光面实行高温硼扩散，在硅片背面形成梳状交叉分布的N型扩散区域和P型扩散区域；去除硅片表面损伤层及硼硅玻璃层；在硅片正反表面沉积钝化减反层；在硅片背光面P型区和N型区丝网印刷金属栅线，经烘干、烧结后形成IBC电池；只经过硼扩散一步的高温过程，同时形成磷掺杂区域及损伤层，降低了工艺难度，减少了过多的高温工艺对硅片的不利影响。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域。
背景技术
太阳能发电技术是新能源发展的一个重要领域，提高太阳能电池板的单位面积输出功率是太阳能电池技术进步的最终目标。决定太阳能电池片转换效率的主要电学参数有短路电流、开路电压和填充因子。IBC（Interdigitated back contact一种背接触太阳能电池，正负金属电极都在电池非受光面呈指状交叉排布。）电池在电池受光面没有金属电极的存在，能够完全消除正面的光学损失，增大短路电流，所有的电极在电池背面呈交叉指撞的分布，较大的金属化面积提升了电池填充因子，而良好的钝化工艺能够提升电池的开路电压。
IBC技术的难点之一就在于在电池背面制备出呈梳状交叉分布的N型扩散区域和P型扩散区域，通常需要两次高温扩散及中间的高温扩散掩膜制备、图形刻蚀、清洗工艺，工艺复杂，良品率低是制约IBC工艺大规模量产的瓶颈之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种IBC电池的制备方法，减少了过多的高温工艺对硅片的不利影响，减少了工艺步骤，工艺简单，提高了效率，良品率高，降低了成本。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：包括如下步骤：
A: N型硅片双面制绒；
B：将N型硅片的背面抛光，并进行磷硅玻璃的沉积；
C：在已经沉积磷硅玻璃的一面的需要掺磷区域进行磷掺杂激光推进形成磷掺杂区域；并同时在磷掺杂区域形成一层损伤层；
D：经化学清洗，去除硅片表面除损伤层外的磷硅玻璃层；
E：对硅片背光面实行高温硼扩散工艺，形成硼掺杂区域，损伤层能够阻挡硼原子的扩散，从而在硅片背面形成梳状交叉分布的N型扩散区域和P型扩散区域，同时硼扩散中的后氧化工艺，能够在硅片表面形成一层硼硅玻璃层；
F：经化学清洗，去除硅片表面损伤层及硼硅玻璃层；
G：在硅片正反表面沉积一层钝化减反层；
H：在硅片背光面P型区和N型区丝网印刷金属栅线，经烘干、烧结后形成IBC电池成品。
作为优选，步骤C中磷掺杂激光推进采用激光器进行磷掺杂推进。
作为优选，步骤C中磷掺杂推进采用波长范围300nm~1600nm，脉宽10ns~200ns，光斑直径10~200um、激光器台面功率10W~100W的激光器进行磷掺杂推进。
作为优选，步骤C中损伤层为激光损伤层，是采用激光推进形成的。
作为优选，步骤D化学清洗所用化学清洗液为硝酸、氢氟酸。
作为优选，步骤F化学清洗所用化学清洗液为氢氧化钾、硝酸、氢氟酸。
作为优选，步骤G中钝化减反层为：氮化硅薄膜一般通过PECVD（等离子增强气相化学沉积法）在硅片上下表面形成氮化硅层，将硅片表面悬挂键通过氢原子填满，起到钝化的作用，同时也能起到保护作用和增透作用。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明方法简单，只用经过硼扩散一步的高温过程，同时形成磷掺杂区域及损伤层，损伤层为硼扩散工艺中阻挡层，阻止硼原子向磷掺杂区域的扩散，降低了工艺难度，减少了过多的高温工艺对硅片的不利影响；利用激光掺杂形成特定图案的N型掺杂区域，并同时形成了阻挡高温硼扩散的损伤层，大大减少了IBC电池的工艺步骤，有利于降低成本，便于产业化应用，提高了效率，良品率高，降低了成本。
附图说明
图1是本发明步骤结构示意图。
图中：1、硅片；2、磷硅玻璃；3、磷掺杂区域；4、损伤层；5、硼掺杂区域；6、钝化减反层；7、金属栅线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，为本发明一种IBC电池的制备方法的一个实施例，包括如下步骤：
A: N型硅片1双面制绒；
B：将N型硅片1的背面抛光，并进行磷硅玻璃2的沉积；
C：在已经沉积磷硅玻璃2的一面的需要掺磷区域进行磷掺杂激光推进形成磷掺杂区域3；并同时在磷掺杂区域形成一层损伤层4；
D：经化学清洗，去除硅片表面除损伤层4外的磷硅玻璃层；
E：对硅片1背光面实行高温硼扩散工艺，形成硼掺杂区域5，损伤层4能够阻挡硼原子的扩散，从而在硅片1背面形成梳状交叉分布的N型扩散区域和P型扩散区域，同时硼扩散中的后氧化工艺，能够在硅片表面形成一层硼硅玻璃层；
F：经化学清洗，去除硅片1表面损伤层4及硼硅玻璃层；
G：在硅片1正反表面沉积一层钝化减反层6；
H：在硅片1背光面P型区和N型区丝网印刷金属栅线7，经烘干、烧结后形成IBC电池成品。
采用本方法，只用经过硼扩散一步的高温过程，减少了过多的高温工艺对硅片的不利影响；在进行磷掺杂推进时一并形成了损伤层4，损伤层4厚度为1-5微米，损伤层4能够阻挡硼原子的扩散，能简单的形成梳状交叉分布的N型扩散区域和P型扩散区域，降低了工艺难度，减少了工艺操作步骤，降低了制作成本，有利于工业化生产。
步骤C中磷掺杂激光推进采用激光器进行磷掺杂推进。
步骤C中磷掺杂推进采用波长范围300nm~1600nm，脉宽10ns~200ns，光斑直径10~200um、激光器台面功率10W~100W的激光器进行磷掺杂推进。
作为优选，步骤C中的需要掺磷部分，由于硼和磷是交叉结构，在需要掺磷部分进行磷掺杂推进。
步骤C中损伤层为激光损伤层，是采用激光推进形成的。
步骤D化学清洗所用化学清洗液为硝酸、氢氟酸。
步骤F化学清洗所用化学清洗液为氢氧化钾、硝酸、氢氟酸。
步骤G中钝化减反层为：氮化硅薄膜一般通过PECVD（等离子增强气相化学沉积法）在硅片上下表面形成氮化硅层，将硅片表面悬挂键通过氢原子填满，起到钝化的作用，同时也能起到保护作用和增透作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种IBC电池的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
A: N型硅片（1）双面制绒；
B：将N型硅片（1）的背面抛光，并进行磷硅玻璃（2）的沉积；
C：在已经沉积磷硅玻璃（2）的一面的需要掺磷区域进行磷掺杂激光推进形成磷掺杂区域（3）；并同时在磷掺杂区域（3）形成一层损伤层（4）；
D：经化学清洗，去除硅片（1）表面除损伤层（4）外的磷硅玻璃层；
E：对硅片（1）背光面实行高温硼扩散工艺，形成硼掺杂区域（5），损伤层（4）能够阻挡硼原子的扩散，从而在硅片（1）背面形成梳状交叉分布的N型扩散区域和P型扩散区域，同时硼扩散中的后氧化工艺，能够在硅片（1）表面形成一层硼硅玻璃层；
F：经化学清洗，去除硅片（1）表面损伤层（4）及硼硅玻璃层；
G：在硅片（1）正反表面沉积一层钝化减反层（6）；
H：在硅片（1）背光面P型区和N型区丝网印刷金属栅线（7），经烘干、烧结后形成IBC电池成品。
2.根据权利要求１所述的一种IBC电池的制备方法，其特征在于所述步骤C中磷掺杂激光推进采用激光器进行磷掺杂推进。
3.根据权利要求１所述的一种IBC电池的制备方法，其特征在于所述步骤C中磷掺杂推进采用波长范围300nm~1600nm，脉宽10ns~200ns，光斑直径10~200um、激光器台面功率10W~100W的激光器进行磷掺杂推进。
4.根据权利要求１所述的一种IBC电池的制备方法，其特征在于所述步骤C中损伤层（4）为激光损伤层，是采用激光推进形成的。
5.根据权利要求１所述的一种IBC电池的制备方法，其特征在于所述步骤D化学清洗所用化学清洗液为硝酸、氢氟酸。
6.根据权利要求１所述的一种IBC电池的制备方法，其特征在于所述步骤F化学清洗所用化学清洗液为氢氧化钾、硝酸、氢氟酸。
7.根据权利要求１所述的一种IBC电池的制备方法，其特征在于所述步骤G中钝化减反层（6）为：氮化硅薄膜一般通过PECVD（等离子增强气相化学沉积法）在硅片上下表面形成氮化硅层，将硅片表面悬挂键通过氢原子填满，起到钝化的作用，同时也能起到保护作用和增透作用。
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| GR01 | Patent grant | ||
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