CN110634996A - 一种钝化结构的制作方法、钝化结构和光伏电池 - Google Patents
一种钝化结构的制作方法、钝化结构和光伏电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110634996A CN110634996A CN201910926600.3A CN201910926600A CN110634996A CN 110634996 A CN110634996 A CN 110634996A CN 201910926600 A CN201910926600 A CN 201910926600A CN 110634996 A CN110634996 A CN 110634996A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- boron
- layer
- polycrystalline silicon
- oxide layer
- tunneling oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002161 passivation Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 136
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 79
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims abstract description 64
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 63
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 56
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 16
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 12
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 12
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 6
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 6
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 151
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 20
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001423 beryllium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
- H01L31/1868—Passivation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本申请公开了一种钝化结构的制作方法，包括：提供一N型制绒硅片；在N型制绒硅片的正面形成隧穿氧化层；形成覆盖隧穿氧化层的本征多晶硅层；在本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅，并去除本征多晶硅层中除目标部分之外的部分；去除隧穿氧化层的除被掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分；在N型制绒硅片未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层，以便得到钝化结构。本申请可以提升光伏电池的转换效率。本申请同时还提供了一种应用于TopCon太阳能电池的钝化结构、光伏电池，均具有上述有益效果。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，特别涉及一种钝化结构的制作方法、钝化结构和光伏电池。
背景技术
随着环境问题的日益加剧，光伏发电技术越来越受到人们的关注。其中晶硅太阳能电池作为性能稳定，市场占有率最高的光伏电池，其技术的更新和发展受到研究人员的广泛关注。
现有的N型光伏电池主要为N-PERT、N-PERL和TopCon等电池结构，在该几种结构下，电池的正表面硼扩散层和正表面金属接触区域复合电流非常大，使光伏电池的转换效率降低。
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钝化结构的制作方法、钝化结构和光伏电池，能够提升光伏电池的转换效率。其具体方案如下：
本申请公开了一种钝化结构的制作方法，包括：
提供一N型制绒硅片；
在所述N型制绒硅片的正面形成隧穿氧化层；
形成覆盖所述隧穿氧化层的本征多晶硅层；
在所述本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅，并去除所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分；
去除所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分；
在所述N型制绒硅片未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层，以便得到钝化结构。
可选的，所述在所述本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅，并去除所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分，包括：
在所述本征多晶硅层的所述目标部分印刷硼浆；
在预设条件下进行退火处理，在所述目标部分形成所述掺硼多晶硅和有机物壳层；
进行刻蚀处理，去除所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分；
对应的，所述去除所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分，包括：
进行清洗，去除所述有机物壳层和所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分。
可选的，所述预设条件包括退火管温度和退火时间；
其中，所述退火管温度的范围为850-900℃，包括端点值；
所述退火时间的范围为20-60min，包括端点值。
可选的，所述进行刻蚀处理，去除所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分，包括：
利用四甲基氢氧化氨刻蚀所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分。
可选的，所述进行清洗，去除所述有机物壳层和所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分，包括：
利用二已二醇丁醚去除所述有机物壳层；
利用氨水和双氧水溶液去除有机残留物；
利用盐酸和氢氟酸去除所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分。
可选的，所述在所述本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅，包括：
利用离子注入技术在所述本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到所述掺硼多晶硅。
可选的，所述在所述N型制绒硅片未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层，以便得到钝化结构，包括：
在所述N型制绒硅片的所述未覆盖部分利用热扩散技术进行硼扩散，得到所述硼扩散层，以便得到所述钝化结构。
可选的，所述在所述N型制绒硅片未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层，以便得到钝化结构，包括：
在所述N型制绒硅片的所述未覆盖部分利用离子注入技术进行硼扩散，得到所述硼扩散层，以便得到所述钝化结构。
可选的，所述硼扩散层的方阻范围为150-250ohm/sq，包括端点值。
可选的，所述在所述N型制绒硅片的正面形成隧穿氧化层之后，还包括：在所述N型制绒硅片的背面形成背面隧穿氧化层；
所述形成覆盖所述隧穿氧化层的本征多晶硅层之后，还包括：
形成覆盖所述背面隧穿氧化层的背面本征多晶硅层；
所述去除所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分之后，还包括：
去除所述背面本征多晶硅层；
去除所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分之后，还包括：
去除所述背面隧穿氧化层。
本申请公开了一种应用于TopCon太阳能电池的钝化结构，包括：
N型制绒硅片；
位于所述N型制绒硅片的上表面的第一区域的硼扩散层；
位于所述N型制绒硅片的上表面的第二区域的隧穿氧化层；
位于所述隧穿氧化层远离所述N型制绒硅片的一侧的掺硼多晶硅；
其中，所述N型制绒硅片的上表面由所述第一区域和所述第二区域构成。
本申请公开了一种光伏电池，包括如上述的钝化结构。
本申请公开了一种钝化结构的制作方法，包括：提供一N型制绒硅片；在N型制绒硅片的正面形成隧穿氧化层；形成覆盖隧穿氧化层的本征多晶硅层；在本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅，并去除本征多晶硅层中除目标部分之外的部分；去除隧穿氧化层的除被掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分；在N型制绒硅片未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层，以便得到钝化结构。
本申请的钝化结构的制作方法，形成覆盖隧穿氧化层的本征多晶硅层，在本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅，并去除本征多晶硅层中除目标部分之外的部分，去除隧穿氧化层的除被掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分；此时，制备得到与目标部分对应的掺硼多晶硅，和设置在该掺杂多晶硅之下的隧穿氧化层，此时，该结构可以保存在金属栅线之下，以钝化金属栅线，降低金属栅线处的复合电流，提高电池的开路电压。同时，在N型制绒硅片未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层，避免了发射极与金属栅线连接，因此，不存在金属与半导体之间的欧姆接触问题，而采用高方阻轻扩散的硼扩散层，降低发射极复合电流，进而提升光伏电池的转换效率。本申请同时还提供了一种应用于TopCon太阳能电池的钝化结构、光伏电池，均具有上述有益效果，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为本申请实施例提供的一种钝化结构的制作方法的流程示意图；
图2-8为本申请实施例提供的一种钝化结构的制作方法的流程简图；
图9为本申请实施例提供的另一种钝化结构的制作方法的流程简图；
图10为本申请实施例提供的另一种钝化结构的制作方法的流程简图。
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。
现有的N型光伏电池主要为N-PERT、N-PERL和TopCon等电池结构，在该几种结构下，电池的正表面硼扩散层和正表面金属接触区域复合电流非常大，使光伏电池的转换效率降低，为解决上述技术问题，本实施例提供一种钝化结构的制作方法，能够提升光伏电池的转换效率，具体请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种钝化结构的制作方法的流程示意图，包括：
S110、提供一N型制绒硅片。
如图2所示，提供一N型制绒硅片1。可以理解的是N型制绒硅片N型硅片进行制绒处理后，得到的N型制绒硅片。
S120、在N型制绒硅片的正面形成隧穿氧化层。
如图3所示，在N型制绒硅片1的正面形成隧穿氧化层2。具体的，形成隧穿氧化层2的方式可以是在高温氧化管内制备得到隧穿氧化层2，其中，隧穿氧化层2的厚度范围为1-3nm。其中，隧穿氧化层2可以是氧化硅/氮氧化硅梯度叠层、氮氧化硅/氮化硅梯度叠层、氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层中的任意一种。优选的，隧穿氧化层2是氧化硅，厚度范围为1-3nm，包括端点值。
S130、形成覆盖隧穿氧化层的本征多晶硅层。
如图4所示，形成覆盖隧穿氧化层2的本征多晶硅层3，具体的可以是利用LPCVD进行沉积得到本征非晶硅即本征多晶硅层3，其中，本征多晶硅层3的厚度范围是200-300nm，包括端点值。
S140、在本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅，并去除本征多晶硅层中除目标部分之外的部分。
如图5所示，在本征多晶硅层3的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅6。可以理解的是，在步骤S130中，本征多晶硅层3包括目标部分和未保护区域的本征多晶硅。本实施例不对目标部分进行限定，可以理解的是，最终在掺硼多晶硅上设置金属栅线。此时，对应的本征多晶硅层3对应的层上的物质是在目标部分的掺硼多晶硅6和未保护区域的本征多晶硅。本实施例不中硼掺杂方式包括但是不限定于利用离子注入技术在本征多晶硅层3的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅；利用激光掺杂技术在本征多晶硅层3的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅；利用硼浆掺杂技术在本征多晶硅层3的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅。可以理解的是，选择性硼掺杂技术旨在形成难被刻蚀的掺硼多晶硅6，未掺杂硼的本征多晶硅层3易被刻蚀，后续利用两者刻蚀速率的差异，可形成完整的P+TopCon钝化结构。
如图6所示，去除本征多晶硅层3中除目标部分之外的部分，即去除除目标部分的本征多晶硅，此时，可以利用四甲基氢氧化氨TMAH刻蚀未保护区域的本征多晶硅，当然，也可以利用其它方式，只要是能够实现本实施例的目的即可。
S150、去除隧穿氧化层的除被掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分。
如图7所示，去除隧穿氧化层2的除被掺硼多晶硅6覆盖部分之外的部分。其中，可以利用盐酸和氢氟酸溶液内去除被掺硼多晶硅6覆盖部分之外的隧穿氧化层。此时隧穿氧化层只剩与掺硼多晶硅6对应的隧穿氧化层2-1。
S160、在N型制绒硅片未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层，以便得到钝化结构。
如图8所示，在N型制绒硅片1未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层7，以便得到钝化结构。其中，硼扩散的方式可以是利用离子注入或者热扩散等，用户可根据实际需求进行方式的选择和对应的制备条件的选择。进一步的，控制硼扩散层的方阻范围为150-250ohm/sq，包括端点值。此时，形成完整的选择性P+TopCon钝化结构，该钝化结构包括：N型制绒硅片1；位于N型制绒硅片1的上表面的第一区域的硼扩散层7；位于N型制绒硅片1的上表面的第二区域的隧穿氧化层2-1；位于隧穿氧化层2-1远离N型制绒硅片1的一侧的掺硼多晶硅6；其中，N型制绒硅片1的上表面由第一区域和第二区域构成，其中，第一区域是与目标部分对应的区域。本实施例可以在现有量产N型电池的基础上，降低电池正面硼扩散层发射极复合电流，降低电池正面金属栅线接触区域复合电流，极大的提升N型光伏电池的开路电压，进而提升电池的转换效率。
具体的，本实施例得到的钝化结构即选择性P+TopCon结构用于钝化N型电池正面金属栅线，可将金属栅线处的复合电流从400-500fA/cm2降低至40-60fA/cm2，极大的提升光伏电池的开路电压。非金属栅线覆盖处的硼扩散发射极采用低表面浓度，结深较浅，方阻高的硼散结即硼扩散层7，其扩散结内复合电流降低，电池紫外-可见区量子效率提高，对电池的开路电压和短路电流均有明显的增益。掺杂硼后的多晶硅层表面浓度即掺硼多晶硅6浓度与现有N型电池相比明显升高，其与金属电极接触后接触电阻更低，可提升电池的填充因子。
基于上述技术方案，本实施例的钝化结构的制作方法，形成覆盖隧穿氧化层的本征多晶硅层，在本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅，并去除本征多晶硅层中除目标部分之外的部分，去除隧穿氧化层的除被掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分；此时，制备得到与目标部分对应的掺硼多晶硅，和设置在该掺杂多晶硅之下的隧穿氧化层，此时，该结构可以保存在金属栅线之下，以钝化金属栅线，降低金属栅线处的复合电流，提高电池的开路电压。同时，在N型制绒硅片未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层，避免了发射极与金属栅线连接，因此，不存在金属与半导体之间的欧姆接触问题，而采用高方阻轻扩散的硼扩散层，降低发射极复合电流，进而提升光伏电池的转换效率。
请参考图9，图9为本申请实施例提供的一种钝化结构的制作方法的流程简图。
步骤1、提供一N型制绒硅片1。
步骤2、在N型制绒硅片1的正面形成隧穿氧化层2。
在高温氧化管内制备隧穿氧化层2，生长隧穿氧化层2(如氧化硅)的厚度为1-3nm。
步骤3、形成覆盖隧穿氧化层2的本征多晶硅层3。
采用LPCVD沉积200-300nm厚度的本征多晶硅层3。
步骤4、在本征多晶硅层3的目标部分印刷硼浆。
使用丝网印刷或喷墨的方式在本征多晶硅层的目标部分印刷含有硼元素的有机浆料。
步骤5、在预设条件下进行退火处理，在目标部分形成掺硼多晶硅6和有机物壳层5；预设条件包括退火管温度和退火时间；其中，退火管温度的范围为850-900℃，包括端点值；退火时间的范围为20-60min，包括端点值。
使用高温退火管将浆料中的硼元素推进本征多晶硅层3内并激活，实现选择性掺杂。
步骤6、进行刻蚀处理，去除本征多晶硅层3中除目标部分之外的部分。
选择性刻蚀非晶硅层，退火后有机浆料在本征多晶硅层形成选择性保护层即有机物壳层5，优选地，利用四甲基氢氧化氨TMAH(可刻蚀硅，但不可刻蚀氧化层和有机层)刻蚀本征多晶硅层3中除目标部分之外的部分。由于四甲基氢氧化氨TMAH的特殊性质，在隧穿氧化层2前刻蚀会停止，保证电池绒面不被损伤。当然，还可以选择其他的刻蚀溶液，只要是能够实现本实施例的目的即可。
步骤7、进行清洗，去除有机物壳层5和隧穿氧化层2的除被掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分；去除隧穿氧化层2的除被掺硼多晶硅6覆盖部分之外的部分。
有机物壳层在二已二醇丁醚(BDG)等类似有机溶液中溶解去除，氨水+双氧水溶液内去除有机残留物，随后在盐酸+氢氟酸溶液内去除氧化层。
具体的，利用二已二醇丁醚去除有机物壳层5；利用氨水和双氧水溶液去除有机残留物。利用盐酸和氢氟酸去除隧穿氧化层2的除被掺硼多晶硅6覆盖部分之外的部分。
步骤8、在N型制绒硅片1未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层7，以便得到钝化结构。
制备高方阻硼扩散发射极，方阻控制在150-250ohm/sq范围内。自此，形成完整的选择性P+TopCon钝化结构。
在一种可实现的实施方式中，在N型制绒硅片的未覆盖部分利用热扩散技术进行硼扩散，得到硼扩散层，以便得到钝化结构。在一种可实现的实施方式中，在N型制绒硅片的未覆盖部分利用离子注入技术进行硼扩散，得到硼扩散层，以便得到钝化结构。
基于上述技术方案，本实施例通过采用印刷硼浆进行选择性硼掺杂，待刻蚀区域仍为本征多晶硅，由于避免了该区域硼掺杂造成的死层较多，难刻蚀的问题，极大的提升了刻蚀工艺的稳定性。
在一种可实现的实施方式中，本实施例提供一种钝化结构的制作方法，请参考图10，包括：提供一N型制绒硅片1；在N型制绒硅片1的正面形成隧穿氧化层2；在N型制绒硅片1的背面形成背面隧穿氧化层8；形成覆盖隧穿氧化层2的本征多晶硅层3；形成覆盖背面隧穿氧化层8的背面本征多晶硅层9；在本征多晶硅层3的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅6，并去除本征多晶硅层3中除目标部分之外的部分；去除隧穿氧化层2的除被掺硼多晶硅6覆盖部分之外的部分；去除背面本征多晶硅层9；去除隧穿氧化层2的除被掺硼多晶硅6覆盖部分之外的部分；去除背面隧穿氧化层8。在N型制绒硅片1未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层7，以便得到钝化结构。
下面对本申请实施例提供的一种应用于TopCon太阳能电池的钝化结构进行介绍，下文描述的应用于TopCon太阳能电池的钝化结构与上文描述的钝化结构的制作方法可相互对应参照，请参考图8，图8为本申请实施例提供的了一种应用于TopCon太阳能电池的钝化结构示意图，包括：
N型制绒硅片1；位于N型制绒硅片1的上表面的第一区域的硼扩散层7；位于N型制绒硅片1的上表面的第二区域的隧穿氧化层2-1；位于隧穿氧化层2-1远离N型制绒硅片1的一侧的掺硼多晶硅6；其中，N型制绒硅片1的上表面由第一区域和第二区域构成。
一种应用于TopCon太阳能电池的钝化结构，利用上述任意的钝化结构的制作方法制作得到。
由于应用于TopCon太阳能电池的钝化结构部分的实施例与钝化结构的制作方法部分的实施例相互对应，因此应用于TopCon太阳能电池的钝化结构部分的实施例请参见钝化结构的制作方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
下面对本申请实施例提供的一种光伏电池进行介绍，下文描述的光伏电池与上文描述的钝化结构的制作方法可相互对应参照。
本申请公开了一种光伏电池，包括如上述的钝化结构。
本申请中，在光伏电池的正面得到钝化结构，隧穿氧化层设置在本征多晶硅层之下，此时，保存在金属栅线之下，可以钝化金属栅线，降低金属栅线处的复合电流，进而提升电池的开路电压，同时，该电池非金属覆盖区域的发射极没有覆盖第一区域，因此，不存在金属与半导体之间的欧姆接触问题，而采用高方阻轻扩散的硼扩散层，降低发射极复合电流，进而提升光伏电池的转换效率。
由于光伏电池部分的实施例与钝化结构的制作方法部分的实施例相互对应，因此光伏电池部分的实施例请参见钝化结构的制作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钝化结构的制作方法、应用于TopCon太阳能电池的钝化结构及光伏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)
1.一种钝化结构的制作方法，其特征在于，包括：
提供一N型制绒硅片；
在所述N型制绒硅片的正面形成隧穿氧化层；
形成覆盖所述隧穿氧化层的本征多晶硅层；
在所述本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅，并去除所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分；
去除所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分；
在所述N型制绒硅片未覆盖部分进行硼扩散，得到硼扩散层，以便得到钝化结构。
2.根据权利要求1所述的钝化结构的制作方法，其特征在于，所述在所述本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅，并去除所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分，包括：
在所述本征多晶硅层的所述目标部分印刷硼浆；
在预设条件下进行退火处理，在所述目标部分形成所述掺硼多晶硅和有机物壳层；
进行刻蚀处理，去除所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分；
对应的，所述去除所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分，包括：
进行清洗，去除所述有机物壳层和所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分。
3.根据权利要求2所述的钝化结构的制作方法，其特征在于，所述预设条件包括退火管温度和退火时间；
其中，所述退火管温度的范围为850-900℃，包括端点值；
所述退火时间的范围为20-60min，包括端点值。
4.根据权利要求2所述的钝化结构的制作方法，其特征在于，所述进行刻蚀处理，去除所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分，包括：
利用四甲基氢氧化氨刻蚀所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分。
5.根据权利要求2所述的钝化结构的制作方法，其特征在于，所述进行清洗，去除所述有机物壳层和所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分，包括：
利用二已二醇丁醚去除所述有机物壳层；
利用氨水和双氧水溶液去除有机残留物；
利用盐酸和氢氟酸去除所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分。
6.根据权利要求1所述的钝化结构的制作方法，其特征在于，所述在所述本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到掺硼多晶硅，包括：
利用离子注入技术在所述本征多晶硅层的目标部分进行硼掺杂，得到所述掺硼多晶硅。
7.根据权利要求1所述的钝化结构的制作方法，其特征在于，所述硼扩散层的方阻范围为150-250ohm/sq，包括端点值。
8.根据权利要求1至7任一项所述的钝化结构的制作方法，其特征在于，所述在所述N型制绒硅片的正面形成隧穿氧化层之后，还包括：在所述N型制绒硅片的背面形成背面隧穿氧化层；
所述形成覆盖所述隧穿氧化层的本征多晶硅层之后，还包括：
形成覆盖所述背面隧穿氧化层的背面本征多晶硅层；
所述去除所述本征多晶硅层中除所述目标部分之外的部分之后，还包括：
去除所述背面本征多晶硅层；
去除所述隧穿氧化层的除被所述掺硼多晶硅覆盖部分之外的部分之后，还包括：
去除所述背面隧穿氧化层。
9.一种应用于TopCon太阳能电池的钝化结构，其特征在于，包括：
N型制绒硅片；
位于所述N型制绒硅片的上表面的第一区域的硼扩散层；
位于所述N型制绒硅片的上表面的第二区域的隧穿氧化层；
位于所述隧穿氧化层远离所述N型制绒硅片的一侧的掺硼多晶硅；
其中，所述N型制绒硅片的上表面由所述第一区域和所述第二区域构成。
10.一种光伏电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的钝化结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910926600.3A CN110634996A (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 一种钝化结构的制作方法、钝化结构和光伏电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910926600.3A CN110634996A (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 一种钝化结构的制作方法、钝化结构和光伏电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110634996A true CN110634996A (zh) | 2019-12-31 |
Family
ID=68973178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910926600.3A Pending CN110634996A (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 一种钝化结构的制作方法、钝化结构和光伏电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110634996A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111524983A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-08-11 | 常州大学 | 一种双面选择性发射极高效晶硅电池及其制备方法 |
| CN111628049A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-04 | 常州时创能源股份有限公司 | 实现空穴局部钝化接触的方法、晶体硅太阳能电池及其制备方法 |
| CN111725359A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-29 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种钝化接触太阳能电池的制备方法 |
| CN112885924A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-01 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种太阳能电池及其制作方法 |
| EP3982421A1 (en) * | 2020-10-09 | 2022-04-13 | International Solar Energy Research Center Konstanz E.V. | Method for local modification of etching resistance in a silicon layer, use of this method in the production of passivating contact solar cells and thus-created solar cell |
| CN115084299A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-09-20 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种p型太阳能电池及其制作方法、电池组件和光伏系统 |
| CN115274869A (zh) * | 2021-04-30 | 2022-11-01 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种极性相同的钝化接触结构及电池、制备工艺、组件和系统 |
| US11901467B2 (en) | 2020-10-30 | 2024-02-13 | Zhejiang Jinko Solar Co., Ltd. | Solar cell |
| JP7445053B1 (ja) | 2023-02-08 | 2024-03-06 | ジョジアン ジンコ ソーラー カンパニー リミテッド | 太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012107472A1 (de) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | Solarworld Innovations Gmbh | Solarzelle und Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle |
| CN104952943A (zh) * | 2009-04-21 | 2015-09-30 | 泰特拉桑有限公司 | 高效率太阳能电池结构及制造方法 |
| CN105742391A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-06 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种隧穿硅氧氮层钝化接触太阳能电池及其制备方法 |
| CN106057921A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-10-26 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 微纳米绒面太阳能电池的发射极、含有其的太阳能电池、及其制备方法 |
| CN206864484U (zh) * | 2017-07-12 | 2018-01-09 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种钝化接触太阳能电池 |
| CN208315578U (zh) * | 2018-03-12 | 2019-01-01 | 南昌大学 | 一种具有局域发射极特性的Si基双面太阳电池结构 |
| CN109256440A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-01-22 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种选择性钝化接触晶体硅太阳能电池及其制备方法 |
| CN209104161U (zh) * | 2018-09-17 | 2019-07-12 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种选择性钝化接触太阳能电池 |
| CN110098279A (zh) * | 2018-01-30 | 2019-08-06 | 上海凯世通半导体股份有限公司 | 太阳能电池的制作方法 |
| CN110137274A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-16 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种双面钝化接触的p型高效电池及其制备方法 |
| CN110265494A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-20 | 苏州中来光伏新材股份有限公司 | 一种局部背场TOPCon太阳能电池及其制备方法 |
-
2019
- 2019-09-27 CN CN201910926600.3A patent/CN110634996A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104952943A (zh) * | 2009-04-21 | 2015-09-30 | 泰特拉桑有限公司 | 高效率太阳能电池结构及制造方法 |
| DE102012107472A1 (de) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | Solarworld Innovations Gmbh | Solarzelle und Verfahren zum Herstellen einer Solarzelle |
| CN105742391A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-06 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种隧穿硅氧氮层钝化接触太阳能电池及其制备方法 |
| CN106057921A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-10-26 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 微纳米绒面太阳能电池的发射极、含有其的太阳能电池、及其制备方法 |
| CN206864484U (zh) * | 2017-07-12 | 2018-01-09 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种钝化接触太阳能电池 |
| CN110098279A (zh) * | 2018-01-30 | 2019-08-06 | 上海凯世通半导体股份有限公司 | 太阳能电池的制作方法 |
| CN208315578U (zh) * | 2018-03-12 | 2019-01-01 | 南昌大学 | 一种具有局域发射极特性的Si基双面太阳电池结构 |
| CN109256440A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-01-22 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种选择性钝化接触晶体硅太阳能电池及其制备方法 |
| CN209104161U (zh) * | 2018-09-17 | 2019-07-12 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种选择性钝化接触太阳能电池 |
| CN110137274A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-16 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种双面钝化接触的p型高效电池及其制备方法 |
| CN110265494A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-09-20 | 苏州中来光伏新材股份有限公司 | 一种局部背场TOPCon太阳能电池及其制备方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111524983A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-08-11 | 常州大学 | 一种双面选择性发射极高效晶硅电池及其制备方法 |
| CN111628049A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-04 | 常州时创能源股份有限公司 | 实现空穴局部钝化接触的方法、晶体硅太阳能电池及其制备方法 |
| CN111725359A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-29 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种钝化接触太阳能电池的制备方法 |
| EP3982421A1 (en) * | 2020-10-09 | 2022-04-13 | International Solar Energy Research Center Konstanz E.V. | Method for local modification of etching resistance in a silicon layer, use of this method in the production of passivating contact solar cells and thus-created solar cell |
| WO2022074091A1 (en) * | 2020-10-09 | 2022-04-14 | International Solar Energy Research Center Konstanz E.V. | Method for local modification of etching resistance in a silicon layer, use of this method in the production of passivating contact solar cells and thus-created solar cell |
| US11901467B2 (en) | 2020-10-30 | 2024-02-13 | Zhejiang Jinko Solar Co., Ltd. | Solar cell |
| CN112885924A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-01 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种太阳能电池及其制作方法 |
| CN115274869A (zh) * | 2021-04-30 | 2022-11-01 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种极性相同的钝化接触结构及电池、制备工艺、组件和系统 |
| CN115274869B (zh) * | 2021-04-30 | 2023-11-10 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种极性相同的钝化接触结构及电池、制备工艺、组件和系统 |
| CN115084299A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-09-20 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种p型太阳能电池及其制作方法、电池组件和光伏系统 |
| JP7445053B1 (ja) | 2023-02-08 | 2024-03-06 | ジョジアン ジンコ ソーラー カンパニー リミテッド | 太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110634996A (zh) | 一种钝化结构的制作方法、钝化结构和光伏电池 | |
| JP6111290B2 (ja) | 太陽電池 | |
| JP5193058B2 (ja) | バックコンタクト太陽電池 | |
| CN110828583B (zh) | 正面局域钝化接触的晶硅太阳电池及其制备方法 | |
| JP5626361B2 (ja) | 太陽電池及び太陽電池モジュール、並びに太陽電池の製造方法 | |
| JP5223004B2 (ja) | 低温精密エッチ・バック及び不動態化プロセスで製造された選択エミッタを有する結晶シリコンｐｖ電池 | |
| JP5197760B2 (ja) | 太陽電池セルの製造方法 | |
| CN107148677B (zh) | 太阳能电池的制造方法及太阳能电池 | |
| JP2008519438A (ja) | バックコンタクト太陽電池 | |
| CN110610998A (zh) | 一种正面局域钝化接触的晶硅太阳电池及其制备方法 | |
| JP2013239476A (ja) | 光起電力装置およびその製造方法、光起電力モジュール | |
| CN108666376B (zh) | 一种p型背接触太阳电池及其制备方法 | |
| CN113707761A (zh) | 一种n型选择性发射极太阳能电池及其制备方法 | |
| JP2007281044A (ja) | 太陽電池 | |
| KR102189279B1 (ko) | 기판에 보론 도핑된 영역을 제공하는 방법 및 이러한 기판을 이용한 태양 전지 | |
| WO2022142343A1 (zh) | 太阳能电池及其制备方法 | |
| TW201310686A (zh) | 具有選擇性射極結構之太陽能電池及其製造方法 | |
| CN116525697A (zh) | 一种背接触式太阳能电池及其制备方法 | |
| CN217881546U (zh) | 具有选择性发射极的钝化接触太阳电池及组件和系统 | |
| CN111477720A (zh) | 一种钝化接触的n型背结太阳能电池及其制备方法 | |
| CN113809185A (zh) | 一种太阳能电池的制备方法以及太阳能电池 | |
| CN108899376B (zh) | 一种太阳能电池及其选择性发射极结构的制作方法 | |
| CN114256361A (zh) | 一种太阳能电池、光伏组件 | |
| JP2005136081A (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| CN209199966U (zh) | 一种低成本p型全背电极晶硅太阳电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191231 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |