CN110165002A - 一种太阳能电池制备方法和太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种太阳能电池制备方法，包括：对硅片背面进行硼扩散，产生硼硅玻璃；对硅片正面进行磷扩散，产生磷硅玻璃；去除硅片背面残留的硼硅玻璃与硅片正面残留的磷硅玻璃；对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层；其中，预设面至少包括硅片背面；对处理后的硅片背面镀叠层钝化层，对硅片正面镀减反射膜，并进行开槽、丝印、烧结，以便获得太阳能电池。本申请在P+和P型区之间形成高低结，在背侧面产生内建电场，减少表面复合损失，P++区域与金属Al背电极接触，降低Rs，提高FF；P+区域提高Jsc及Uoc；进而提高光电转换效率。本申请同时还提供了一种太阳能电池，具有上述有益效果。

Description

一种太阳能电池制备方法和太阳能电池
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，特别涉及一种太阳能电池制备方法和太阳能电池。
背景技术
双面太阳能电池能解决在沙漠地区的大规模发电系统、降雪地区光伏建筑一体化等许多领域都有巨大的市场潜力。目前市面上有两种类型双面电池，p型PERC(PassivatedEmitter and Rear Cell)和n型PERT(Passivated Emitter，Rear Totally-diffusedCell)。
p型PERC双面太阳电池是在p型PERC单面太阳电池的基础上进行了改进，二者的主要区别在于背面图形的设计和辅材的选择。p型PERC双面太阳电池主要是将p型PERC单面太阳电池的背面铝背场变为铝栅线，从而实现了双面吸收光线的效果，同时为避免电池背面接触电阻过大，其加大了激光开槽密度。两种电池在工艺路线上极为接近，通过对现有的p型PERC单面太阳电池的产线进行改造，即可生产p型PERC双面太阳电池。为了进一步降低p型PERC双面太阳电池的背面接触电阻，从而提高电池效率，于是对p型PERC双面太阳电池背面进行扩散，这里分两种，一是接触区域扩散，二是背面整面扩散，从而产生了P型PERL和PERT这两种双面太阳电池结构，两种双面太阳电池的工艺流程中关键技术有2个，一个是双面掺杂技术，另一个是双面钝化技术。针对双面掺杂技术，相关技术的工艺流程为硅片制绒；对硅片进行背面硼扩散和正面磷扩散形成硼硅玻璃层(BSG)和磷硅玻璃层(PSG)；刻蚀去硼硅玻璃和磷硅玻璃；镀背面钝化薄膜；镀正面减反射膜；背面激光开槽；背面丝网印刷栅线状铝背场；正面电极印刷并烧结。但是，背面金属接触区域与非接触区域掺杂浓度一致，背面掺杂浓度对背面复合速率的要求和保证接触电阻所需要的浓度存在一定的差异，导致单晶PERC电池效率低、双面率低的问题。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种太阳能电池制备方法和太阳能电池，具有高的光电转换效率。其具体方案如下：
本申请提供一种太阳能电池制备方法，包括：
对硅片背面进行硼扩散，产生硼硅玻璃；
对硅片正面进行磷扩散，产生磷硅玻璃；
去除所述硅片背面残留的硼硅玻璃与所述硅片正面残留的磷硅玻璃；
对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层；其中，所述预设面至少包括所述硅片背面；
对处理后的硅片的所述硅片背面镀叠层钝化层，对所述硅片正面镀减反射膜，并进行开槽、丝印、烧结，以便获得太阳能电池。
可选的，对硅片背面进行硼扩散，并产生硼硅玻璃之前，还包括：
对硅片进行制绒。
可选的，对硅片背面进行硼扩散，产生硼硅玻璃之后，还包括：
去除所述硅片正面残留的硼硅玻璃和P+层。
可选的，对硅片正面进行磷扩散，并产生磷硅玻璃之后，包括：
对所述预设面的栅线图形区域进行蜡印处理，得到掩膜；
对应的，对预设面进行处理以便获取对应的高掺杂层，包括：
对所述预设面对应的所述掩膜以外的区域进行刻蚀处理，去除对应的部分重掺杂层和控制所述预设面的方阻值，以便获取对应的所述高掺杂层；
对所述掩膜及对应的硅玻璃进行清洗。
可选的，所述叠层钝化层包括第一膜层和第二膜层，其中，所述第一膜层的厚度范围是5mm-30mm，包括端点值，其中所述第二膜层的厚度范围是50mm-80mm，包括端点值。
可选的，所述减反射膜的厚度范围是75mm-90mm，包括端点值。
可选的，对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层，包括：
对所述预设面的所述非栅线图形区域进行湿法刻蚀以便获取所述高掺杂层。
可选的，对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层，包括：
对所述对预设面的栅线图形区域进行激光掺杂处理，以便获取所述高掺杂层。
可选的，进行开槽、丝印、烧结，以便获得太阳能电池，包括：
进行所述开槽处理，采用纳米硼硅浆料印刷在开槽区域，并进行激光处理或红外高温烧结得到所述高掺杂层；
进行所述丝印、所述烧结，以便获得所述太阳能电池。
本申请提供一种太阳能电池，利用如上述的太阳能电池制备方法制得。
本申请提供一种太阳能电池制备方法，包括：对硅片背面进行硼扩散，产生硼硅玻璃；对硅片正面进行磷扩散，产生磷硅玻璃；去除硅片背面残留的硼硅玻璃与硅片正面残留的磷硅玻璃；对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层；其中，预设面至少包括硅片背面；对处理后的硅片背面镀叠层钝化层，对硅片正面镀减反射膜，并进行开槽、丝印、烧结，以便获得太阳能电池。
可见，本申请通过对预设面进行处理，其中，预设面至少包括硅片背面，使得栅线图形区形成重掺杂P++区域，非栅线图形区域形成轻掺杂P+区域，P+和P型基区之间形成一个结，称高低结，在背面产生了内建电场，可将运动到此的少子推回，从而减少表面复合损失，P++区域与金属Al背电极接触，降低Rs(Series resistance串联电阻)，提高FF(FillFactor填充因子)；P+区域提高Jsc及Uoc；平衡了背面掺杂浓度对背面复合速率的要求和保证接触电阻所需要的浓度的矛盾；进而提高光电转换效率。本申请同时还提供了一种太阳能电池，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种太阳能电池制备方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种太阳能电池制备方法的示意图；
图3为本申请实施例所提供的另一种太阳能电池制备方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的另一种太阳能电池制备方法的示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种太阳能电池制备方法的示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在相关的太阳能电池制备工艺中，背面金属接触区域与非接触区域掺杂浓度一致，背面掺杂浓度对背面复合速率的要求和保证接触电阻所需要的浓度存在一定的差异，造成光电转换效率低的问题。基于上述技术问题，本实施例提供一种太阳能电池制备方法，通过对预设面进行处理，其中，预设面至少包括硅片背面，以平衡背面掺杂浓度对背面复合速率的要求和保证接触电阻所需要的浓度的矛盾；进而提高光电转换效率，具体请参考图1和图2，图1为本申请实施例所提供的一种太阳能电池制备方法的流程图，图2为本申请实施例提供的一种太阳能电池制备方法的示意图，具体包括：
S101、对硅片背面进行硼扩散，产生硼硅玻璃。
扩散是物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移。进行硼扩散主要是为了在硅片背面形成高低结。具体的硅片为P型硅片。进行扩散的温度为900℃-1000℃，包括端点值，例如，900℃、920℃、950℃、980℃、1000℃。进行扩散的时间范围是120-200min，包括端点值，例如，120min、150min、160min、180min、200min。对硅片背面进行硼扩散，产生硼硅玻璃(BSG)。
硅片背面硼(B)扩散在硅片正面磷扩散之前，因为硼扩散温度高于磷扩散，如果顺序颠倒，硼扩散过程会影响正面PN结深度和表面浓度分布。
S102、对硅片正面进行磷扩散，产生磷硅玻璃。
在P型硅片的硅片正面进行磷(P)扩散，形成PN结，具体的可以是POCl3在高温下(830-860℃)进行扩散，扩散时间范围是80-100min，包括端点值。扩散后。在扩散过程中，POCl3分解产生的P2O5沉积在硅片表面，P2O5与Si生成二氧化硅和磷原子，这层含有磷原子的二氧化硅层称为磷硅玻璃，磷硅玻璃(PSG)的存在会在电极印刷过程中，影响到金属电极和硅片的接触，降低电池的转换效率，同时磷硅玻璃还有多层金属离子杂质，会降低少子寿命。
S103、去除硅片背面残留的硼硅玻璃与硅片正面残留的磷硅玻璃。
本步骤的目的是去除硅片背面残留的硼硅玻璃与硅片正面残留的磷硅玻璃。可以利用湿法刻蚀处理，例如，利用湿法刻蚀处理时利用氢氟酸进行刻蚀处理。
S104、对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层；其中，预设面至少包括硅片背面。
对预设面进行处理，可以利用干法刻蚀，也可以利用湿法刻蚀。例如，利用湿法刻蚀时，可以在栅线图形区域设置掩膜，然后利用氢氟酸和硝酸的混合溶液对非栅线图形区域进行刻蚀处理获取对应的高掺杂层，当然，还对边缘进行刻蚀，以便实现电池片上下电极分开，然后再清洗掩膜，值得注意的是，本实施例不对掩膜的材料及获取方式进行限定，可以是利用蜡印得到的掩膜，也可以是通过其他方式得到的掩膜，只要是能够实现本实施例的目的即可；利用干法刻蚀时，在非栅线图形区域进行干法刻蚀处理，获取对应的高掺杂层，在边缘区域进行干法刻蚀处理，使上下电极分开。当然，进行边区域刻蚀的过程本实施例不再进行限定，可以是在去除对应的硼硅玻璃后再将对应的第一边缘区域进行刻蚀，在去除对应的磷硅玻璃后再将对应的第二边缘区域进行刻蚀，以实现上下电极的分开；或者在对预设面进行处理后，对边缘区域进行处理，以使上下电极分开。本实施例不对预设面进行限定，可以是硅片背面，也可以是硅片背面和硅片正面，无论如何均包括硅片背面。对预设面进行处理，本实施例不对刻蚀处理的厚度进行限定，只要是能够实现本实施例的目的即可。
如果把非栅线图形区域扩散层全部刻蚀掉，这种情况，相当于只剩下栅线图形区域局部掺杂形成局部背场LBSF，这样同样能通过降低Rs，提高FF，达到提高光电转换效率的目的。
值得注意的是，对于扩散来说，在硅片表面的扩散物质的浓度较大，越靠近硅片，扩散物质的浓度越低。对于硅片背面来说，在硅片靠近表面的硼浓度高，远离表面的硼浓度低。一般来说非接触区域的方阻大于150ohm/sq，接触区域方阻一般小于40ohm/sq，因此为平衡背面掺杂浓度对背面符合速率的要求和保证接触电阻所需要的浓度的矛盾，本申请对硅片背面进行刻蚀处理，使得栅线图形区域形成重掺杂P++区域，非栅线图形区域形成轻掺杂P+区域，P+和P型硅片之间形成一个高低结，在被侧面产生内建电场，可以将运动在此的少子推回，从而减少表面复合损失，这种结构为第一背面场。P++区域与金属Al背电极接触，降低Rs，提高FF，当进行开槽后，P++区域与Al烧结后会形成局部铝背场即第二背面场。双背场进一步增强背面场效应。当然，上述刻蚀处理，本实施例不再进行限定，可以是干法刻蚀，也可以是湿法刻蚀，只要是能够实现本实施例的目的即可。
S105、对处理后的硅片背面镀叠层钝化层，对硅片正面镀减反射膜，并进行开槽、丝印、烧结，以便获得太阳能电池。
对处理后的硅片背面镀叠层钝化层，对硅片正面镀减反射膜，镀膜的工艺可以是利用PECVD。在硅片正面沉积一层减反射膜，以增加入射在硅片上的光的透射，减少反射，氢原子掺杂在氮化硅中附加了氢的钝化作用。
本实施例不对叠层钝化层进行限定，可以是氧化铝/氮化硅，还可以是氧化铝/氮氧化硅。减反射膜可以是二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的任意一种。
开槽处理可以利用激光在栅线图形区域开槽，然后，进行丝印处理，主要是在太阳能电池两面制金属电极，具体可以是利用网版栅线图形区域网孔透墨，非栅线图形区域不透墨的基本原理进行印刷。硅片背面丝印Al栅线电极，硅片正面丝印Ag栅线电极。具体的硅片背面即第二背电场印刷Al浆，然后烘干；硅片正面印刷Ag浆，然后烘干。
基于上述技术方案，本实施例通过对预设面进行处理，其中，预设面至少包括硅片背面，使得栅线图形区形成重掺杂P++区域，非栅线图形区域形成轻掺杂P+区域，P+和P型基区之间形成一个结，称高低结，在背侧面产生了内建电场，可将运动到此的少子推回，从而减少表面复合损失，P++区域与金属Al背电极接触，降低Rs(Series resistance串联电阻)，提高FF(Fill Factor填充因子)；P+区域提高Jsc及Uoc；平衡了背面掺杂浓度对背面复合速率的要求和保证接触电阻所需要的浓度的矛盾；进而提高光电转换效率。
本实施例提供另一种太阳能电池的制备方法，其中，对硅片背面进行硼扩散，并产生硼硅玻璃之前，还包括：对硅片进行制绒。
具体的，制绒工艺的目的是消除表面的有机物与金属杂质；去除硅片表面的机械损伤层；在硅片表面形成起伏不平的绒面，增加太阳光的吸收，减少反射。制绒的方法是利用硅在低浓度碱液中的各向异性腐蚀，即硅在(110)及(100)晶面的腐蚀速率远大于(111)晶面的腐蚀速率。经一定时间腐蚀后，在(100)单晶硅片表面留下由(111)面组成的金字塔。形成金字塔主要是利用陷光原理，减少光的反射，提高短路电流，增加PN面积，最终提高电池的光电转换效率。具体的，可以是将硅片去损伤层后，在温度为80-85℃的碱液和添加剂体系中制绒，在硅片的正反面形成绒面，然后在酸性溶液中清洗，去除表面杂质。
本实施例提供另一种太阳能电池的制备方法，其中，对硅片背面进行硼扩散，产生硼硅玻璃之后，还包括：去除硅片正面残留的硼硅玻璃和P+层。具体的，可以是利用湿法刻蚀，用HF去除扩散后硅片正面磷硅玻璃和HF/HNO3去除P+层。在硅片背面B扩完之后增加硅片正面绕扩清洗，清洗掉硅片正面硼硅玻璃和P+层，以免影响正面PN结制作。
基于上述实施例，本实施例提供另一种太阳能电池制备方法，通过采取蜡印处理得到掩膜，以便提高太阳能电池的制备精确度，具体请参考图3，图3为本申请实施例所提供的另一种太阳能电池制备方法的流程图，包括：
S201、对硅片背面进行硼扩散，产生硼硅玻璃。
S202、对硅片正面进行磷扩散，产生磷硅玻璃。
S203、对预设面的栅线图形区域进行蜡印处理，得到掩膜。
在硅片的预设面的栅线图形区域印刷蜡线及烘干，得到掩膜。
S204、去除硅片背面残留的硼硅玻璃与硅片正面残留的磷硅玻璃。
当预设面是硅片背面时，硼硅玻璃中的非掩膜区域去除完成，此时掩膜上保留掩膜区域大小的硼硅玻璃。
当预设面是硅片背面和硅片正面时，硼硅玻璃中的非掩膜区域去除完成，此时掩膜上保留掩膜区域大小的硼硅玻璃；磷硅玻璃中的非掩膜区域去除完成，此时掩膜上保留掩膜区域大小的磷硅玻璃。
S205、对预设面对应的掩膜以外的区域进行刻蚀处理，去除对应的部分重掺杂层和控制预设面的方阻值，以便获取对应的高掺杂层；其中，预设面至少包括硅片背面。
当预设面是硅片背面时，掩膜的上设置有硼硅玻璃，在硼硅玻璃上远离掩膜的面上有高掺杂P++区域，保留的轻掺杂层为P+区域。
当预设面是硅片背面和硅片正面时，掩膜的上设置有磷硅玻璃，在磷硅玻璃上远离掩膜的面上有高掺杂N++区域，保留的轻掺杂层为N+区域。
如果把非掩膜区域扩散层全部刻蚀掉，这种情况，相当于只剩下栅线图形区域局部掺杂形成局部背场LBSF(Local Back Surface Fields局部背场)，这样同样能通过降低降低Rs，提高FF，达到提高光电转换效率的目的。
S206、对掩膜及对应的玻璃进行清洗。
此时将掩膜和掩膜上残留的玻璃清除。
S207、对处理后的硅片背面镀叠层钝化层，对硅片正面镀减反射膜，并进行开槽、丝印、烧结，以便获得太阳能电池。
硅片背面的栅线区域蜡印掩膜处理，制备高掺杂P++区域，非掩膜区域由于反刻蚀处理，掺杂浓度下降，形成P+区域。这样做的好处：一方面降低金属接触，另一方面高低掺杂区域形成P+—P++高低结，前者降低Rs，提高FF，后者提高Jsc及Uoc，进而提高光电转换效率。平衡了背面掺杂浓度对背面复合速率的要求和保证接触电阻所需要的浓度的矛盾。
当然，当预设面是硅片背面和硅片正面采用双面SE结构一步湿法制备法，成本更低，产能更高。
基于上述技术方案，本实施例通过采取蜡印处理得到掩膜，通过对预设面进行处理，其中，预设面至少包括硅片背面，使得栅线图形区形成重掺杂P++区域，非栅线图形区域形成轻掺杂P+区域，P+和P型基区之间形成一个结，称高低结，在背面产生了内建电场，可将运动到此的少子推回，从而减少表面复合损失，P++区域与金属Al背电极接触，降低Rs(Series resistance串联电阻)，提高FF(Fill Factor填充因子)；P+区域提高Jsc及Uoc；平衡了背面掺杂浓度对背面复合速率的要求和保证接触电阻所需要的浓度的矛盾；进而提高光电转换效率，以便提高太阳能电池的制备精确度。进一步的，通过一步法制备得到算面SE结构太阳能电池，成本更低，产能更高。
本实施例提供另一种太阳能电池的制备方法，其中，叠层钝化层包括第一膜层和第二膜层，其中，第一膜层的厚度范围是5mm-30mm，包括端点值，其中第二膜层的厚度范围是50mm-80mm，包括端点值。
本实施例提供另一种太阳能电池的制备方法，其中，减反射膜的厚度范围是75mm-90mm，包括端点值。
本实施例提供另一种太阳能电池的制备方法，对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层，包括：对预设面的非栅线图形区域进行湿法刻蚀，以便获取高掺杂层。
本实施例提供另一种太阳能电池的制备方法，对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层，包括：对预设面的非栅线图形区域进行激光掺杂处理，以便获取高掺杂层。
本实施例提供另一种太阳能电池的制备方法，针对进行开槽、丝印、烧结，以便获得太阳能电池，包括：进行开槽处理，采用纳米硼硅浆料印刷在开槽区域，并进行激光处理或红外高温烧结得到高掺杂层；进行丝印、烧结，以便获得太阳能电池。
基于上述任一实施例，本实施例提供一种具体的太阳能电池的制备方法，具体请参考图4，图4为本申请实施例提供的另一种太阳能电池制备方法的示意图，具体包括：
将硅片去损伤层后，在温度为80℃-85℃的碱液和添加剂体系中制绒，在硅片的正反面形成绒面，然后在酸性溶液中清洗，去除表面杂质；
对硅片背面进行高温硼扩散形成高低结，产生硼硅玻璃，扩散温度为900℃-1000℃，扩散时间为120min-200min，扩散后表面方块电阻为40ohm/sq-60ohm/sq。
HF去除扩散后硅片正面磷硅玻璃和HF/HNO3去除P+层；
对硅片正面进行高温磷扩散形成PN结，产生磷硅玻璃，扩散温度为830℃-860℃，扩散时间为80min-100min，扩散后表面方块电阻为80ohm/sq-130ohm/sq；磷源采用三氯氧磷。
在硅片背面的栅线图形区域行蜡印处理，得到掩膜。
用HF去除硅片正面硼硅玻璃,边缘及背面硼硅玻璃。
用HF、HNO3刻蚀背面掩膜以外的区域的P+层，控制背面方阻为100ohm/sq-200ohm/sq。
清洗掩膜石蜡，然后用HF去除背面硼硅玻璃。
利用PECVD技术在硅片背面依次沉积AlOx，SiNx，硅片正面沉积SiNx。AlOx采用TMA和N2O在等离子体作用下反应生成，厚度控制在5nm-30nm之间；SiNx采用SiH4和NH3在等离子体作用下反应生成。硅片反面面厚度控制在50nm-80nm之间，硅片正面厚度控制在75nm-90nm之间。
激光处理硅片背面覆盖在P++区域之上的AlOx+SiNx叠层钝化层，消融该叠层膜，使P++区域裸露在外。
在硅片背面激光开口区域印刷Al栅线电极。
硅片正面印刷Ag栅线电极。
烧结，得到太阳能电池。
综上可知，硅片背面栅线区域蜡印掩膜处理，制备高掺杂P++区域掩膜以外的区域由于反刻蚀处理，掺杂浓度下降，形成P+区域。如果把掩膜以外的区域扩散层全部刻蚀掉，这种情况，相当于只剩下栅线图形区域局部掺杂形成局部背场LBSF；硅片背面硼扩散在硅片正面磷扩散之前，因为硼扩散温度高于磷扩散，如果顺序颠倒，B扩过程会影响硅片正面PN结深度和表面浓度分布；在硅片背面B扩完之后增加正面绕扩清洗，清洗掉硅片正面硼硅玻璃和P+层，以免影响硅片正面PN结制作；双背场结构进一步增强背面场效应。
基于上述任一实施例，本实施例提供一种具体的太阳能电池的制备方法，具体请参考图5，图5为本申请实施例提供的另一种太阳能电池制备方法的示意图，具体包括：
将硅片去损伤层后，在温度为80-85℃的碱液和添加剂体系中制绒，在硅片正面和硅片背面形成绒面，然后在酸性溶液中清洗，去除表面杂质；
对硅片背面进行高温硼扩散形成高低结，扩散温度为900℃-1000℃，扩散时间为120min-200min，扩散后表面方块电阻为40ohm/sq-60ohm/sq。
HF去除扩散后硅片正面磷硅玻璃和HF/HNO3去除P+层；
对硅片正面进行高温磷扩散形成PN结，扩散温度为830℃-860℃，扩散时间为80min-120min，扩散后表面方块电阻为60ohm/sq-90ohm/sq；磷源采用三氯氧磷。
在硅片正面和硅片背面栅线图形区域印刷蜡线及烘干。
用HF去除硅片正面硼硅玻璃,边缘及硅片背面硼硅玻璃。
HF、HNO3刻蚀掩膜以外的区域，控制硅片背面方阻为100-200ohm/sq，硅片正面方阻90-150ohm/sq。
清洗石蜡掩膜，然后用HF清洗掩膜下方的硼硅玻璃/磷硅玻璃。
利用PECVD在硅片背面依次沉积AlOx，SiNx，硅片正面沉积SiNx。AlOx采用TMA和N2O在等离子体作用下反应生成。厚度控制在5nm-30nm之间；SiNx采用SiH4和NH3在等离子体作用下反应生成。硅片反面面厚度控制在50nm-80nm之间，硅片正面厚度控制在75nm-90nm之间。
激光处理硅片背面覆盖在P++区域之上的AlOx+SiNx叠层钝化层，消融该叠层膜，使P++区域裸露在外。
在硅片背面发热激光开口区域印刷Al栅线电极。
硅片正面印刷Ag栅线电极。
烧结，得到太阳能电池。
下面对本申请实施例提供的一种太阳能电池进行介绍，下文描述的电子设备与上文描述的太阳能电池制备方法可相互对应参照。
本申请提供一种太阳能电池，利用如上述的太阳能电池制备方法制得。
由于太阳能电池部分的实施例与太阳能电池制备方法部分的实施例相互对应，因此太阳能电池部分的实施例请参见太阳能电池制备方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的一种太阳能电池制备方法、太阳能电池进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池制备方法，其特征在于，包括：
对硅片背面进行硼扩散，产生硼硅玻璃；
对硅片正面进行磷扩散，产生磷硅玻璃；
去除所述硅片背面残留的硼硅玻璃与所述硅片正面残留的磷硅玻璃；
对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层；其中，所述预设面至少包括所述硅片背面；
对处理后的所述硅片背面镀叠层钝化层，对所述硅片正面镀减反射膜，并进行开槽、丝印、烧结，以便获得太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，对硅片背面进行硼扩散，并产生硼硅玻璃之前，还包括：
对硅片进行制绒。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，对硅片背面进行硼扩散，产生硼硅玻璃之后，还包括：
去除所述硅片正面残留的硼硅玻璃和P+层。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，对硅片正面进行磷扩散，并产生磷硅玻璃之后，包括：
对所述预设面的栅线图形区域进行蜡印处理，得到掩膜；
对应的，对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层，包括：
对所述预设面对应的所述掩膜以外的区域进行刻蚀处理，去除对应的部分重掺杂层和控制所述预设面的方阻值，以便获取对应的所述高掺杂层；
对所述掩膜及对应的玻璃进行清洗。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，所述叠层钝化层包括第一膜层和第二膜层，其中，所述第一膜层的厚度范围是5mm-30mm，包括端点值，其中所述第二膜层的厚度范围是50mm-80mm，包括端点值。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，所述减反射膜的厚度范围是75mm-90mm，包括端点值。
7.根据权利要求1至6任一项所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层，包括：
对所述预设面的非栅线图形区域进行湿法刻蚀，以便获取所述高掺杂层。
8.根据权利要求1至6任一项所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，对预设面进行处理，以便获取对应的高掺杂层，包括：
对所述对预设面的栅线图形区域进行激光掺杂处理，以便获取所述高掺杂层。
9.根据权利要求1至6任一项所述的太阳能电池制备方法，其特征在于，进行开槽、丝印、烧结，以便获得太阳能电池，包括：
进行所述开槽处理，采用纳米硼硅浆料印刷在开槽区域，并进行激光处理或红外高温烧结得到所述高掺杂层；
进行所述丝印、所述烧结，以便获得所述太阳能电池。
10.一种太阳能电池，其特征在于，利用如权利要求1至9任一项所述的太阳能电池制备方法制得。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110534594A (zh) * 2019-09-06 2019-12-03 浙江晶科能源有限公司 一种p型太阳能电池的制备方法
CN113130708A (zh) * 2021-04-16 2021-07-16 横店集团东磁股份有限公司 一种单晶电池及其制备方法
CN113937186A (zh) * 2021-09-26 2022-01-14 东莞南玻光伏科技有限公司 一种p型硅片的背面掺杂工艺及应用
CN115274913A (zh) * 2021-04-30 2022-11-01 泰州中来光电科技有限公司 一种带有钝化接触结构的ibc太阳电池的制备方法及电池、组件和系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9281206B2 (en) * 2011-10-12 2016-03-08 The Regents Of The University Of California Semiconductor processing by magnetic field guided etching
CN105609594A (zh) * 2016-03-22 2016-05-25 中利腾晖光伏科技有限公司 N型双面太阳能电池的制备方法
CN106409956A (zh) * 2016-06-27 2017-02-15 泰州乐叶光伏科技有限公司 一种n型晶体硅双面太阳能电池结构及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9281206B2 (en) * 2011-10-12 2016-03-08 The Regents Of The University Of California Semiconductor processing by magnetic field guided etching
CN105609594A (zh) * 2016-03-22 2016-05-25 中利腾晖光伏科技有限公司 N型双面太阳能电池的制备方法
CN106409956A (zh) * 2016-06-27 2017-02-15 泰州乐叶光伏科技有限公司 一种n型晶体硅双面太阳能电池结构及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110534594A (zh) * 2019-09-06 2019-12-03 浙江晶科能源有限公司 一种p型太阳能电池的制备方法
CN113130708A (zh) * 2021-04-16 2021-07-16 横店集团东磁股份有限公司 一种单晶电池及其制备方法
CN115274913A (zh) * 2021-04-30 2022-11-01 泰州中来光电科技有限公司 一种带有钝化接触结构的ibc太阳电池的制备方法及电池、组件和系统
CN115274913B (zh) * 2021-04-30 2023-11-10 泰州中来光电科技有限公司 一种带有钝化接触结构的ibc太阳电池的制备方法及电池、组件和系统
CN113937186A (zh) * 2021-09-26 2022-01-14 东莞南玻光伏科技有限公司 一种p型硅片的背面掺杂工艺及应用

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