CN111640825B - N型接触钝化太阳电池制造方法及提高良率的方法 - Google Patents

N型接触钝化太阳电池制造方法及提高良率的方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及光伏电池领域，具体而言，涉及一种N型接触钝化太阳电池制造方法及提高良率的方法。该制造方法包括以下步骤：制绒、硼扩散、刻蚀、隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积、磷扩散、去绕镀、氧化铝沉积、双面氮化硅沉积以及丝网印刷。在隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积步骤，将每两片硅片背靠背竖直放置，沉积隧穿氧化层和多晶硅薄膜；在磷扩散步骤，将每两片硅片背靠背水平放置，进行磷扩散。该方法，多晶硅薄膜沉积步骤中两个硅片之间的缝隙较大，使得多晶硅绕镀区域绕较大，磷扩散步骤，两个硅片之间的缝隙较小，使得磷扩散绕镀区较小，从而使得磷扩散绕镀区域局限在多晶硅绕镀区域内部，避免后续去绕镀工序对硼结的破坏，从而提高了电池良率。

Description

N型接触钝化太阳电池制造方法及提高良率的方法
技术领域
本申请涉及太阳电池领域，具体而言，涉及一种N型接触钝化太阳电池制造方法及提高良率的方法。
背景技术
接触钝化太阳电池(TOPCon)是光伏行业当前炙手可热的技术，自2013年诞生以来，其实验室电池效率快速增长，2017年，德国Fraunhofer ise发布的小面积N型TOPCon电池效率达到了25.7％。光伏企业也纷纷着手N型TOPCon电池的研发、中试。
《晶体硅太阳能电池制造工艺及原理》中指出，接触钝化太阳电池(TOPCon)采用遂穿氧化物钝化晶体硅表面，获得表面钝化，有效降低了表面复合速率，并以高掺杂硅薄膜实现选择性接触，避免了一些背面氧化物钝化高效电池的背面开孔接触工艺，降低了电池的制造成本。
目前，N型TOPCon电池的工艺流程主要包括：制绒、硼扩散、刻蚀、隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积、磷扩散、去绕镀、氧化铝沉积、双面氮化硅沉积以及丝网印刷。与现在的主流PERC电池相比，N型TOPCon电池的工艺流程只增加了3道工序：硼扩、Poly沉积、去绕镀；却省掉了2道现有工艺：激光掺杂、激光开膜。但相比于PERC电池，N型TOPCon电池效率却能够高出0.5-1％，且没有光衰。因此具有极大的发展潜力。
但是，目前N型TOPCon电池生产过程中，电池良率比较低，限制了TOPCon电池的应用发展。N型TOPCon电池良率损失最多的工序是去绕镀。
目前对于提高TOPCon电池良率的方法多集中在改进去绕镀步骤中。常规的去绕镀方法是采用HF、HNO3或HF等去除Poly沉积时绕镀到正面的Poly。另有的一些现有方法在去绕镀步骤时通过设置掩膜层来改进去绕镀工艺，从而提高电池良率，例如中国专利CN110197855A。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种N型接触钝化太阳电池制造方法及提高良率的方法。
第一方面，本申请提供一种提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，包括以下步骤：隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积、磷扩散以及去绕镀；
隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积的步骤包括：将每两片硅片背靠背竖直放置进行沉积隧穿氧化层和多晶硅薄膜；
磷扩散的步骤包括：将每两片硅片背靠背水平放置进行磷扩散。
第二方面，本申请提供一种N型接触钝化太阳电池的制造方法，包括以下步骤：制绒、硼扩散、刻蚀、隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积、磷扩散、去绕镀、氧化铝沉积、双面氮化硅沉积以及丝网印刷；
隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积的步骤包括：将每两片硅片背靠背竖直放置进行沉积隧穿氧化层和多晶硅薄膜；
磷扩散的步骤包括：将每两片硅片背靠背水平放置进行磷扩散。
本发明的有益效果包括：
通过在隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积步骤中将每两片硅片背靠背竖直放置，同时在后续磷扩散步骤，将每两片硅片背靠背水平放置，即每两片硅片重叠放置，每两片硅片中的上一片硅片在自身重力的作用下紧密贴合于下一片硅片，使得两个硅片之间的缝隙较小，从而使得磷扩散绕镀区较小。相比于背靠背水平放置，背靠背竖直放置时硅片之间缺少了使其贴合紧密的作用力，所以隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积步骤中产生的多晶硅绕镀区域比磷扩散绕镀区大。由于硅片背靠背时，绕镀均是形成在硅片相互贴合的内表面(硅片正面)的边缘区域，当多晶硅绕镀区域绕较大，磷扩散绕镀区较小时，后续磷扩散步骤时，磷扩散绕镀区域将会被局限于多晶硅绕镀区域内。通过将磷扩散绕镀区域局限在多晶硅绕镀区域内，能够避免磷扩散进入到裸露的BSG(硼硅玻璃)中，避免BSG变为BPSG(硼磷硅玻璃)，从而保证后续去绕镀工艺不会破坏硼结，进而能够提高N型TOPCon电池的生产良率。本申请的方法，没有直接改进N型TOPCon电池生产过程中良率损失最多的去绕镀工序，而是创造性地对绕镀工序前面的隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积、磷扩散进行改进，不仅有效地提高了电池的良率，而且工业化实施的可操作性更高，成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请实施方式提供的每两片硅片背靠背竖直放置的示意图；
图2是本申请实施方式提供的每两片硅片背靠背水平放置的示意图；
图3是本申请实施方式提供的一种能够竖直插片的第二石英舟；
图4是本申请实施方式提供的一种能够使每两片硅片背靠背水平放置的第一石英舟；
图5是本申请实施例提供的N型接触钝化太阳电池在磷扩散后、去绕镀之前的图片。
图标：100-硅片；110-第一石英舟；111-第一齿槽；120-第二石英舟；121-第二齿槽。
具体实施方式
本申请实施方式提供一种提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，包括以下步骤：隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积、磷扩散以及去绕镀；
隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积的步骤包括：将每两片硅片背靠背竖直放置进行沉积隧穿氧化层和多晶硅薄膜；
磷扩散的步骤包括：将每两片硅片背靠背水平放置进行磷扩散。
该方法，通过在隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积步骤中将每两片硅片背靠背竖直放置，同时在后续磷扩散步骤，将每两片硅片背靠背水平放置，即每两片硅片重叠放置，每两片硅片中的上一片硅片在自身重力的作用下紧密贴合于下一片硅片，使得两个硅片之间的缝隙较小，从而使得磷扩散绕镀区较小。相比于背靠背水平放置，背靠背竖直放置时硅片之间缺少了使其贴合紧密的作用力，所以隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积步骤中产生的多晶硅绕镀区域比磷扩散绕镀区大。由于绕镀均是形成在硅片内表面的边缘区域，当多晶硅绕镀区域绕较大，磷扩散绕镀区较小时，后续磷扩散步骤时，磷扩散绕镀区域将会被局限于多晶硅绕镀区域内。通过将磷扩散绕镀区域局限在多晶硅绕镀区域内，能够避免磷扩散进入到裸露的BSG(硼硅玻璃)中，避免BSG变为BPSG(硼磷硅玻璃)，从而保证后续去绕镀工艺不会破坏硼结，进而能够提高N型TOPCon电池的生产良率。
在本申请的一些实施方式中，N型接触钝化太阳电池的制造方法，包括以下步骤：
步骤S1、制绒。
进一步地，制绒步骤包括：采用碱溶液，在75～85℃对硅片进行制绒处理，然后采用HF溶液清洗。
进一步可选地，制绒是在76～84℃进行；示例性地，在77℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、83℃或者84℃进行制绒处理。
通过对硅片表面进行制绒处理，使得硅片表面形成绒面，由于绒面具有陷光作用，可以使得硅片表面的反射率降低，从而提高太阳电池的短路电流及其转换效果。
在本申请一些具体的实施方式中，上述的碱溶液是由碱、添加剂以及水混合制备得到。可选地，上述的添加剂可以选择含醇添加剂，例如，异丙醇等。上述的碱可以选择KOH、NaOH等。
示例性地，在本申请一些具体的实施方式中，上述的碱溶液是由KOH、添加剂以及水按照质量比为20:3:160配制得到。制绒步骤包括：以N型单晶硅片作为硅衬底，在80℃，采用上述的碱溶液对硅片的表面进行腐蚀，使得硅片表面形成类似金字塔形织构，即“绒面”。然后，再采用HF溶液清洗干净硅片表面。其中，HF溶液的体积浓度选择在2～5％范围内。
步骤S2、硼扩散。
进一步地，硼扩散步骤包括：在扩散温度为900～1000℃进行硼扩散。进一步可选地，在扩散温度为910～1000℃进行硼扩散。示例性地，在910℃、920℃、930℃、950℃、960℃、980℃等进行硼扩散。
通过在硅片上进行硼扩散，以使硅片的表面形成pn结。
进一步地，在该步骤形成的方块电阻范围为80～150ohm/□。进一步可选地，在该步骤形成的方块电阻范围为85～145ohm/□；进一步可选地，在该步骤形成的方块电阻范围为100～135ohm/□。示例性地，在该步骤形成的方块电阻范围为110ohm/□、120ohm/□或者130ohm/□。
示例性地，在本申请一些具体的实施例中，硼扩散步骤包括：在硼扩散炉管中，以三氧化二硼作为扩散源，在910～1000℃进行硼扩散。
在本申请其他可选的实施例中，也可以采用其他硼化物作为硼扩散源。
进一步地，硅片放置方式为每两片硅片背靠背组成一对竖直放置，对朝外的两个表面(硅片正面)进行单面扩散。但是，在扩散的过程中，由于两片硅片之间存在缝隙，扩散杂质不可避免地会进入到两个硅片相对的内表面(硅片背面)，形成硼绕镀区。
步骤S3、刻蚀。
该步骤，通过刻蚀去除在步骤S2硼扩散过程中绕镀到背面的硼绕镀区(硼扩散结)，保留硅片正面的硼硅玻璃。
进一步地，刻蚀步骤包括：采用酸溶液去除硼扩散过程中绕镀到背面的硼结，再用弱碱溶液去除刻蚀过程中形成的多孔硅，然后在体积浓度2～5％的HF溶液中进行单面(背面)清洗。
在本申请一些可选的实施方式中，上述的酸溶液由HF、HNO3以及水按照体积比为1：3：1配置得到；弱碱溶液为体积浓度3～5％的KOH溶液。
步骤S4、隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积。
进一步地，在隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积步骤，将每两片硅片背靠背竖直放置，沉积隧穿氧化层和多晶硅薄膜。
请参照图1，图1示例性地给出了每两片硅片100背靠背竖直放置的示意图。
上述将每两片硅片100背靠背竖直放置时，是将硅片100的正面相对，背面朝外，在硅片100背面沉积隧穿氧化层和多晶硅薄膜。
进一步地，将每两片硅片背靠背竖直放置，沉积隧穿氧化层和多晶硅薄膜的步骤，包括：
将每两片硅片背靠背竖直插放在第二石英舟内，在立式LPCVD设备中沉积隧穿氧化层和多晶硅薄膜。
硅片放置时，每两片硅片组成一对，背靠背插入在第二石英舟的一个卡槽内。
通过将每两片硅片背靠背竖直插放在第二石英舟内，在多晶硅薄膜沉积的过程中，能够使得多晶硅绕镀到两个硅片的内表面，在硅片的内表面(硅片正面)形成较大的多晶硅薄膜绕镀区域(poly绕镀区域)。
进一步地，请参照图3，图3示例性地给出了一种能够竖直插片的第二石英舟120。每两个硅片背靠背插放在第二石英舟120的第二齿槽121内。第二石英舟120的第二齿槽121的齿距d为2.38mm～4.38mm。
进一步可选地，第二石英舟120的齿距d为2.39mm～4.38mm。进一步可选地，第二石英舟的齿距d为2.39mm～3.38mm。
示例性地，第二石英舟120的齿距d为2.40mm、2.45mm、2.50mm、2.55mm、2.60mm、2.65mm、2.70mm、2.75mm、2.80mm、2.85mm、2.90mm、2.95mm、3.00mm、3.05mm、3.15mm、3.20mm、3.25mm、3.30mm或者3.35mm。
多晶硅薄膜绕镀区域多在硅片背面的边缘，几乎不会绕镀到硅片的中间。通过将上述的第二石英舟的齿距设置在2.38mm～4.38mm范围内，相对于常规的石英舟(齿距为2.38mm)，增大了齿距，从而能够进一步地增大多晶硅薄膜绕镀区域。
在本申请的一些实施例中，将上述的第二石英舟的齿距设置在2.38mm～4.38mm范围内时，多晶硅薄膜绕镀区域(距离硅片边缘的距离)大于等于2cm，进一步地，多晶硅薄膜绕镀区域的宽度在2～3cm之间。
通过增大多晶硅薄膜绕镀区域，能够为后续磷扩绕镀区域局限在该多晶硅薄膜绕镀区域内，提供有利基础。
进一步地，隧穿氧化层的厚度控制为小于2nm。进一步可选地，隧穿氧化层的厚度控制在0.5～2nm。进一步可选地，隧穿氧化层的厚度控制在0.5～1.5nm。示例性地，隧穿氧化层的厚度为1.0nm、1.2nm、1.5nm或者1.8nm。
进一步地，沉积温度为500～700℃。
进一步可选地，沉积温度为550～680℃。进一步可选地，沉积温度为560～650℃。示例性地，沉积温度为570℃、580℃、590℃、600℃、610℃、620℃。
进一步地，多晶硅薄膜厚度控制在100～200nm。进一步可选地，多晶硅薄膜厚度控制在110～190nm。示例性地，多晶硅薄膜厚度控制为120nm、140nm、150nm、160nm、180nm。沉积温度为570℃、580℃、590℃、600℃、610℃、620℃。
步骤S5、磷扩散。
进一步地，在磷扩散步骤，将每两片硅片背靠背水平放置，进行磷扩散。
请参照图2，图2示例性地给出了每两片硅片100背靠背竖直放置的示意图。
上述将每两片硅片100背靠背水平放置时，是将硅片100的正面相对，背面朝外，在步骤S4制得的背面的多晶硅薄膜中掺入磷。
进一步地，将每两片硅片背靠背水平放置进行磷扩散的步骤，包括：
将每两片硅片背靠背水平放置在第一石英舟的同一个齿槽内，在躺式磷扩散设备中进行磷扩散。
参照图4，图4示例地给出了一种能够使得每两片硅片背靠背水平放置的第一石英舟110，每两片硅片背靠背水平放置在第一石英舟110的同一个第一齿槽111内，从而能够实现相互叠放，放置在上方的硅片能够对放置在下方的硅片产生竖直向下的压紧力。
通过在磷扩散时，将上述的每两片硅片背靠背水平放置，在硅片自身重力的作用下，能够对硅片产生压紧力，从而使得硅片之间的间隙减小，进而使得磷绕镀区域减小。
需要说明的是，在磷扩散时，磷绕镀区域同样只会出现在硅片的边缘。换句话说，磷绕镀区与多晶硅薄膜绕镀区域沿相同的路径，从硅片的边缘开始向内绕镀。
由于前述通过增大第二石英舟的齿距，增大了多晶硅薄膜绕镀区域，而在磷扩散时，采用背靠背水平放置硅片，极大地降低了磷绕镀区域，因此，能够使得磷绕镀区局限在多晶硅薄膜绕镀区域内。
通过将磷绕镀区域局限在多晶硅薄膜绕镀区域内，能够避免硅片上裸露的BSG(硼硅玻璃)在磷扩散时被掺入磷而形成BPSG。由于BPSG极容易被后续去绕镀中采用的HF/HNO3或HF刻蚀，导致掩膜功能失效，破坏硼扩散结，降低电池良率。因此，通过避免形成BPSG，能够极大地提高电池良率。
进一步地，采用本申请的方法，磷绕镀区域的范围在1cm以内。
进一步地，扩散温度为700～900℃。进一步可选地，扩散温度为720～880℃。示例性地，扩散温度为730℃、740℃、750℃、780℃、800℃、820℃、850℃或者870℃。
进一步地，在该步骤中形成的方块电阻范围为40～150ohm/□。进一步可选地，在该步骤中形成的方块电阻范围为50～130ohm/□。示例性地，在该步骤中形成的方块电阻范围为60ohm/□、80ohm/□、100ohm/□、120ohm/□或者130ohm/□。
步骤S6、去绕镀。
进一步地，去绕镀步骤包括：采用酸刻法或碱刻法进行去绕镀。
通过该步骤，能够去除绕镀到电池正面的多晶硅薄膜。并且不能损坏电池正面的硼扩散结。
进一步地，去绕镀时，先去除绕镀到多晶硅薄膜(多晶硅薄膜绕镀区)表面的磷硅玻璃(PSG)。然后去除硅片正面的硼硅玻璃(BSG)以及硅片背面的磷硅玻璃(PSG)。
进一步地，在本申请一些实施方式中，酸刻法去绕镀包括：采用HF/HNO3溶液进行去除绕镀到多晶硅薄膜(多晶硅薄膜绕镀区)表面的磷硅玻璃(PSG)以及绕镀多晶硅薄膜。然后，用弱碱中和，最后在体积浓度5～15％的HF溶液中去除硅片正面的硼硅玻璃(BSG)以及硅片背面的磷硅玻璃(PSG)。
上述弱碱溶液可以选择为体积浓度3～5％的KOH溶液。
进一步地，在本申请一些实施方式中，碱刻法包括：先用体积浓度1～2％的HF去除绕镀到多晶硅薄膜(多晶硅薄膜绕镀区)表面的磷硅玻璃(PSG)，再用高温KOH溶液去除绕镀多晶硅薄膜。最后在体积浓度5～15％的HF溶液中去除硅片正面的硼硅玻璃(BSG)以及硅片背面的磷硅玻璃(PSG)。
进一步地，上述的高温KOH溶液由KOH、水按照体积比1:10配置得到，温度控制在50～80℃。可选地，该高温KOH溶液中添加或不添加抛光添加剂。
发明人发现，去绕镀的目的是去除多晶硅沉积时绕镀到硅片正面的多晶硅，去绕镀时，不能刻蚀到正面的硼扩散结，一般硼扩散后，去背结时会保留正面BSG，BSG跟碱不反应，会跟HF反应，但反应速率比较慢，因此在去绕镀时是天然的硼结保护层。但多晶硅沉积工艺与去绕镀工艺之间还有一步磷扩工艺。而目前常规的工艺中，磷扩散温度远高于多晶硅沉积时的温度，产生的热应力更大，使得背靠背的两片硅片之间的缝隙更大，磷绕镀区域远远大于多晶硅绕镀区域。而超出于多晶硅绕镀区域的绕镀磷会扩散到BSG中，使其转变为BPSG，而BPSG极容易被HF刻蚀，导致部分区域的硼扩散结被破坏，造成电池良率损失。
本申请的方案由于前述步骤S4中形成的多晶硅薄膜绕镀区远大于步骤S5中形成的磷绕镀区域，使得磷绕镀区域局限在多晶硅薄膜绕镀区，绕镀磷不会扩散到硅片正面的硼硅玻璃(BSG)上，避免了生成硼磷硅玻璃(BPSG)。因此，在该步骤去绕镀时，先去除绕镀到多晶硅薄膜(多晶硅薄膜绕镀区)表面的磷硅玻璃(PSG)，刻蚀溶液不会对硅片正面的硼扩散结被破坏，极大地提高了太阳电池的良率。
在本申请一些具体的实施方式中，采用本领域常见的链式设备去绕镀；或者采用本领域常见的链式设备和槽式设备去绕镀。
步骤S7、氧化铝沉积。
进一步地，氧化铝沉积步骤中，沉积的氧化铝薄膜厚度为2～25nm。
在本申请的一些实施方式中，在电池正面或正背面沉积氧化铝。
步骤S8、双面氮化硅沉积。
进一步地，双面氮化硅沉积步骤中，背面沉积的SiN薄膜厚度为80～120nm，正面沉积的SiN薄膜的厚度为70-85nm。
步骤S9、丝网印刷。
进一步地，丝网印刷步骤中，正面栅线宽度小于50μm，高度大于5μm。
在本申请一些实施方式中，按照网版图形进行丝网印刷、烧结。进一步可选地，烧结时峰值温度为75～780℃、时间为30～50秒。
示例性地，烧结时峰值温度760℃，时间为40秒。
本申请的一些实施方式中，一种提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，包括以下步骤：隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积、磷扩散以及去绕镀。
进一步地，隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积步骤为前述实施方式中提供的N型接触钝化太阳电池的制造方法中的隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积的步骤。
进一步地，磷扩散步骤为前述实施方式提供的N型接触钝化太阳电池的制造方法中的磷扩散步骤。
进一步地，去绕镀步骤为前述实施方式提供的N型接触钝化太阳电池的制造方法中的去绕镀步骤。
采用该方法制得的N型接触钝化太阳电池能够极大地提高电池良率，良率可以提高10～20％。
进一步地，该方法尤其适用于大尺寸硅片加工。大尺寸硅片由于具有更加优异的性能，例如功率更大等性能。因此，开发大尺寸硅片成为行业热点。但是目前常规的大尺寸硅片生产工艺良率较低，限制了其发展，采用本申请的方法能够极大地提高大尺寸硅片的良率。
下面结合实施例和对比例对本申请的特征和性能进行详细描述。
实施例1
提供一种N型接触钝化太阳电池，按照下列步骤制造：
S1、制绒：以N型单晶硅片作为硅衬底，在温度为80℃，采用KOH溶液进行制绒处理，KOH溶液按照KOH：添加剂：H2O＝20:3:160的质量比例配制。然后在体积浓度2-5％的HF溶液中进行清洗，清洗干净硅片表面；
S2、硼扩散：进行硼扩散工艺，以形成pn结。扩散温度为900～1000℃，形成的方块电阻范围为80～150ohm/□；
S3、刻蚀：去除背面的pn结区，保留电池正表面的BSG。采用HF/HNO3溶液去除硼扩散过程中绕镀到背面的硼结，该HF/HNO3溶液由HF、HNO3、水按照体积比1：3：1配置得到；再用弱碱去除刻蚀过程中形成的多孔硅，该弱碱溶液为体积浓度3～5％的KOH溶液，然后在体积浓度2～5％的HF溶液中进行单面清洗。
S4、隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积：采用立式LPCVD设备，石英舟槽的齿距为3.38mm，背靠背插片，先通入氧气，在硅片表面沉积隧穿氧化层，隧穿氧化层厚度<2nm，再通入硅烷，沉积多晶硅薄膜，多晶硅薄膜厚度控制在100–200nm；
S5、采用躺式磷扩散设备，进行磷扩散工艺，在多晶硅薄膜中掺入磷，对多晶硅薄膜进行功函数调控。扩散温度为700～900℃，形成的方块电阻范围为40～150ohm/□；
S6、采用链式设备或链式设备+槽式设备去绕镀，去除绕镀正面的Poly。采用HF/HNO3溶液去除绕镀Poly表面的PSG及绕镀Poly，所述HF/HNO3溶液由HF、HNO3、水按照体积比1：30：1配制，再用弱碱中和，该弱碱溶液为体积浓度3～5％的KOH溶液，最后在体积浓度5～15％的HF溶液中去除正面BSG及背面PSG；
S7、氧化铝沉积：用PECVD或ALD设备在电池正面或正背面沉积氧化铝，厚度在2-25nm。
S8、双面氮化硅沉积：在电池正背面沉积SiN薄膜，背面的SiN薄膜厚度为80～120nm，正面SiN薄膜的厚度为70-85nm。
S9、丝网印刷：按照网版图形进行丝网印刷、烧结时，正面栅线宽度控制在小于50μm，高度大于5μm。烧结峰值温度在760℃左右，时间40秒。
实施例2
提供一种N型接触钝化太阳电池，按照下列步骤制造：
S1、制绒：以N型单晶硅片作为硅衬底，首先进行制绒处理，所用的溶液通常为KOH溶液，所述KOH溶液一般按照KOH：添加剂：H2O＝20:3:160的质量比例配制，温度为80℃。然后在体积浓度2-5％的HF溶液中进行清洗，清洗干净硅片表面；
S2、硼扩散：进行硼扩散工艺，以形成pn结。扩散温度为900～1000℃，形成的方块电阻范围为80～150ohm/□；
S3、刻蚀：去除背面的pn结区，保留电池正表面的BSG。采用HF/HNO3溶液去除硼扩散过程中绕镀到背面的硼结，该HF/HNO3溶液由HF、HNO3、水按照体积比1：3：1配制；再用弱碱去除刻蚀过程中形成的多孔硅，该弱碱溶液为体积浓度3～5％的KOH溶液，然后在体积浓度2～5％的HF溶液中进行单面清洗；
S4、隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积：采用立式LPCVD设备，石英舟槽的齿距为2.38mm，背靠背插片，先通入氧气，在硅片表面沉积隧穿氧化层，隧穿氧化层厚度<2nm，再通入硅烷，沉积多晶硅薄膜，多晶硅薄膜厚度控制在100–200nm；
S5、采用躺式磷扩散设备，进行磷扩散工艺，在多晶硅薄膜中掺入磷，对多晶硅薄膜进行功函数调控。扩散温度为700～900℃，形成的方块电阻范围为40～150ohm/□；
S6、采用链式设备或链式设备+槽式设备去绕镀，去除绕镀到正面的Poly。采用体积浓度1～2％的HF去除绕镀Poly表面的PSG；再用高温KOH溶液去除绕镀Poly，该高温KOH溶液由KOH、水按照体积比1:10配制，温度控制在50～80℃，可选择添加或不添加抛光添加剂，最后在体积浓度5～15％的HF溶液中去除正面BSG及背面PSG；
S7、氧化铝沉积：用PECVD或ALD设备在电池正面或正背面沉积氧化铝，厚度在2-25nm；
S8、双面氮化硅沉积：在电池正背面沉积SiN薄膜，背面的SiN薄膜厚度为80～120nm，正面SiN薄膜的厚度为70-85nm；
S9、丝网印刷：按照网版图形进行丝网印刷、烧结时，正面栅线宽度控制在小于50μm，高度大于5μm。烧结峰值温度在760℃左右，时间40秒。
实施例3
提供一种N型接触钝化太阳电池，其与实施例1的步骤基本相同，所不同之处在于：步骤S4中石英舟槽的齿距为4.38mm。
实施例4
提供一种N型接触钝化太阳电池，其与实施例2的步骤基本相同，所不同之处在于：步骤S4中石英舟槽的齿距为2.39mm。
对比例1
提供一种N型接触钝化太阳电池，其与实施例2的步骤基本相同，所不同之处在于：对比例1中：采用立式磷扩散设备，进行磷扩散工艺。
实验例1
对实施例2和对比例1提供的N型接触钝化太阳电池的电池良率进行测试。
测试步骤包括：
以实施例2制得的N型接触钝化太阳电池作为检测样品，取1万件样品，采用IV测试仪检测并统计电池良率。
测试结果见表1。
表1电池良率测试结果
Figure BDA0002541967660000151
Figure BDA0002541967660000161
由上述的表格可以看出，相对于对比例1提供的采用常规工艺制得的N型接触钝化太阳电池，实施例2提供的N型接触钝化太阳电池的良率得到了极大的提高。主要是由于对比例1中的N型接触钝化太阳电池Rsh低，发射结被刻穿，因此良率较低。
实验例2
考察实施例提供的制备N型接触钝化太阳电池时的磷绕镀区。
图5是本申请实施例2提供的N型接触钝化太阳电池在磷扩散后、去绕镀之前的图片。图5中箭头所指黑色边线为磷绕镀区；图5中指示的浅色区域为Poly绕镀区；图5中指示的中间深色区域为BSG。
由图5可以看出，本申请实施例提供的N型接触钝化太阳电池，磷绕镀区局限在poly绕镀区内，因此能够避免硅片上裸露的BSG在磷扩散时被掺入磷而形成BPSG。进而避免了后续去绕镀步骤中HF/HNO3或HF破坏硼扩散结，从而提高了N型接触钝化太阳电池的良率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，其特征在于，包括以下步骤：隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积、磷扩散以及去绕镀；
所述隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积的步骤包括：将每两片硅片背靠背竖直放置进行沉积隧穿氧化层和多晶硅薄膜；
所述磷扩散的步骤包括：将每两片硅片背靠背水平放置进行磷扩散；
其中，背靠背水平放置时，每两片硅片中的上一片硅片在自身重力的作用下紧密贴合于下一片硅片，使得两个硅片之间的缝隙小于背靠背竖直放置时两片硅片之间的缝隙。
2.根据权利要求1所述的提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，其特征在于，所述将每两片硅片背靠背水平放置进行磷扩散的步骤，包括：
将每两片硅片背靠背水平放置于第一石英舟内，在躺式磷扩散设备中进行磷扩散。
3.根据权利要求1或2所述的提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，其特征在于，所述将每两片硅片背靠背竖直放置，沉积隧穿氧化层和多晶硅薄膜的步骤，包括：
将每两片所述硅片背靠背竖直插放在第二石英舟内，在立式LPCVD设备中沉积隧穿氧化层和多晶硅薄膜。
4.根据权利要求3所述的提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，其特征在于，
所述第二石英舟的齿距在2.38mm～4.38mm范围内。
5.根据权利要求3所述的提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，其特征在于，
所述第二石英舟的齿距在2.39mm～3.38mm范围内。
6.根据权利要求1所述的提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，其特征在于，
所述磷扩散的步骤中，扩散温度为700～900℃。
7.根据权利要求1所述的提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，其特征在于，
所述隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积的步骤中，沉积温度为500～700℃。
8.根据权利要求1所述的提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，其特征在于，
所述去绕镀步骤包括：首先采用HF去除绕镀到多晶硅薄膜表面的磷硅玻璃；然后采用碱溶液去除绕镀多晶硅薄膜；最后在HF溶液中去除硅片正面的硼硅玻璃以及硅片背面的磷硅玻璃。
9.根据权利要求1所述的提高N型接触钝化太阳电池良率的方法，其特征在于，
所述去绕镀步骤包括：首先采用酸溶液去除绕镀到多晶硅薄膜表面的磷硅玻璃以及绕镀多晶硅薄膜；然后在HF溶液中去除硅片正面的硼硅玻璃以及硅片背面的磷硅玻璃。
10.一种N型接触钝化太阳电池的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：制绒、硼扩散、刻蚀、隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积、磷扩散、去绕镀、氧化铝沉积、双面氮化硅沉积以及丝网印刷；
所述隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积的步骤为权利要求1～7中任一项所述的提高N型接触钝化太阳电池良率的方法中的隧穿氧化硅及多晶硅薄膜沉积步骤；
所述磷扩散的步骤为权利要求1～7中任一项所述的提高N型接触钝化太阳电池良率的方法中的磷扩散步骤。
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