CN114420786B - 钝化接触电池的制备方法及钝化接触电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钝化接触电池的制备方法及钝化接触电池，涉及太阳能光伏技术领域。其中，制备钝化接触电池的过程中，在硅片正面进行硼扩散形成P型掺杂层，并形成覆盖硅片正面硼硅玻璃层，在后续工艺中能够起到有效的掩膜保护作用，避免正面结构被破坏；硅片背面采用多晶碳化硅层实现场钝化效应，避免了光寄生吸收的损失，且N型多晶碳化硅层沉积后磷扩散制备，多晶碳化硅层的沉积更加可控，能够保证膜层均匀，不易脱落、起泡，扩散后也无需高温晶化，保证了工艺效率和钝化效果。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别是涉及一种钝化接触电池的制备方法及钝化接触电池。
背景技术
钝化接触(Passivated Contact)电池通过实现背面钝化，有效降低复合损失，提高电池转换效率。
但是，在钝化接触电池中背面常在氧化硅层上制备poly-Si(多晶硅)层再经过磷掺杂后作为场钝化选择性接触材料，poly-Si层较厚时会造成较多的光学寄生吸收，影响短路电流，较薄时易被烧穿，影响电池的金属化接触，而且poly-Si层在长时间生成过程中易脱落、起泡，导致工艺效率低，钝化效果差。
发明内容
本发明提供一种钝化接触电池的制备方法及钝化接触电池，旨在降低钝化接触电池背面的光学寄生吸收，提升短路电流，并提升工艺效率，实现良好的钝化效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种钝化接触电池的制备方法，该方法可以包括：
在硅片正面硼扩散形成P型掺杂层，以及覆盖所述硅片正面的硼硅玻璃层；
在硅片背面制备氧化硅层；
在所述氧化硅层上沉积多晶碳化硅层；
在所述多晶碳化硅层磷扩散制备N型多晶碳化硅层。
可选地，所述在所述氧化硅层上沉积多晶碳化硅层，包括：
在多晶碳化硅沉积温度以及多晶碳化硅沉积气压下，采用甲烷、硅烷在所述氧化硅层上沉积多晶碳化硅层。
可选地，所述多晶碳化硅沉积温度为220℃-240℃。
可选地，所述多晶碳化硅沉积气压为50Pa-60Pa。
可选地，所述甲烷与所述硅烷的流量比为0.2-0.3:1。
可选地，所述N型多晶碳化硅层的厚度为130nm-150nm。
可选地，所述氧化硅层的厚度为1.2nm-2nm。
可选地，所述N型多晶碳化硅层的方阻为70ohm/sq-85ohm/sq。
可选地，所述硼硅玻璃层的方阻为120ohm/sq-130ohm/sq。
可选地，所述在硅片正面硼扩散形成P型掺杂层，以及覆盖所述硅片正面的硼硅玻璃层，包括：
在硼沉积温度下向所述硅片正面沉积硼源，并在硼推进温度下对沉积的所述硼源进行推进；
向所述硅片正面通入氧气和氢气，在氧化温度以及氧化气压下对所述硅片正面进行湿氧氧化，形成P型掺杂层，以及覆盖所述硅片正面的硼硅玻璃层。
可选地，所述磷扩散中磷沉积温度为730℃-780℃。
可选地，所述磷扩散中磷推进温度为820℃-900℃。
可选地，所述磷扩散中磷沉积气压为50mba-150mba。
可选地，所述氧气与所述氢气的体积比为2.3-2.6:1。
可选地，所述氧化温度为950℃-1050℃。
可选地，所述氧化气压为250mba-300mba。
可选地，所述硼硅玻璃层的厚度大于或等于140nm。
可选地，所述硼源为三氯化硼，所述硼沉积温度为800℃-900℃，所述硼推进温度为950℃-1000℃。
可选地，所述硼源为三溴化硼，所述硼沉积温度为790℃-810℃，所述硼推进温度950℃-980℃。
可选地，所述硼沉积温度包括第一硼沉积温度、第二硼沉积温度和第三硼沉积温度，所述第二硼沉积温度大于所述第一硼沉积温度且小于所述第三硼沉积温度，所述在硼沉积温度下向所述硅片正面沉积硼源，包括：
依次在所述第一硼沉积温度、所述第二硼沉积温度、所述第三硼沉积温度下向所述硅片正面沉积硼源。
可选地，所述在所述多晶碳化硅层磷扩散制备N型多晶碳化硅层之后，还包括：
去除所述硼硅玻璃层，以及磷扩散中形成的磷硅玻璃层；
在所述P型掺杂层上制备氧化铝层；
在所述氧化铝层，以及所述N型多晶碳化硅层上制备氮化硅层；
在所述硅片正面以及所述硅片背面的所述氮化硅层上制备电极。
第二方面，本发明实施例还提供了一种钝化接触电池，该钝化接触电池通过第一方面所述的制备方法制备得到。
在本发明实施中，制备钝化接触电池的过程中，先对硅片正面进行硼扩散形成P型掺杂层，并形成覆盖硅片正面硼硅玻璃层，在后续工艺中能够起到有效的掩膜保护作用，避免正面结构被破坏；背面采用多晶碳化硅层实现场钝化效应，避免了光寄生吸收的损失，且N型多晶碳化硅层采用沉积多晶碳化硅层后磷扩散的工艺制备，多晶碳化硅层的沉积更加可控，能够保证多晶碳化硅膜层的均匀性，不易脱落、起泡，然后通过磷扩散制备N+层,使得背钝化的制备更可控，扩散后也无需高温晶化，即可保证工艺效率和钝化效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种钝化接触电池的制备方法的步骤流程图
图2是本发明实施例提供的另一种钝化接触电池的制备方法的步骤流程图；
图3是本发明实施例提供的一种硼硅玻璃层表面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，图1是本发明实施例提供的一种钝化接触电池的制备方法的步骤流程图，该方法可以包括：
步骤101、在硅片正面硼扩散形成P型掺杂层，以及覆盖所述硅片正面的硼硅玻璃层。
本发明实施例中，可以先在硅片的正面进行硼扩散，以在硅片的正面形成P型掺杂层，掺杂浓度可以根据电池制备的工艺条件、应用需求等设置，可选地，可以采用气相硼源、液相硼源、固相硼源等硼源进行硼扩散，在硼扩散过程中可以在硅片的正面形成覆盖的硼硅玻璃层，硼硅玻璃层可以在后续工艺中对硅片正面的结构形成保护作用，通常来说，硼硅玻璃层越厚保护效果越好，因此，本领域技术人员可以根据硼扩散条件，以及后续工艺中的保护需求选择硼硅玻璃层的厚度，本发明实施例对此不作具体限制。
本发明实施例中，硅片正面指以硅片为基底制备得到太阳能电池后，太阳能电池接受光照强度较大的一侧对应的硅片表面，进一步的，硅片上与硅片正面相对的一侧为硅片背面。
步骤102、在硅片背面制备氧化硅层。
本发明实施例中，可以在硅片背面制备氧化硅层，氧化硅层可以通过化学钝化降低界面态密度，使得多数载流子通过隧穿输运，实现隧穿效应，少数载流子则由于势垒、场效应等难以隧穿通过氧化硅层，由于后续制备的N型多晶硅层中多数载流子多于少数载流子，因此，实现了降低电子空穴复合几率，以及多数载流子的选择性接触，有效提升了电池效率，可选地，氧化硅层可以采用湿法化学生长，也可以采用热生长。
步骤103、在所述氧化硅层上沉积多晶碳化硅层。
本发明实施例中，可以在氧化硅上沉积多晶碳化硅层，通常情况下，当通入SiH4(硅烷)时，poly-Si沉积速率大于7nm/min、厚度大于200nm时poly-Si层可能出现均匀性差的问题，出现脱落，起泡的风险，影响工艺实施以及钝化效果，可见poly-Si层工艺缺陷大。而采用多晶碳化硅(poly-SiCx)层的沉积速率更易调控，从而能够避免沉积速率过快引起的膜层均匀性差、气泡等问题，保证膜层质量。
步骤104、在所述多晶碳化硅层磷扩散制备N型多晶碳化硅层。
本发明实施例中，在沉积得到poly-SiCx层后，可以进一步通过磷扩散获得晶化的N型poly-SiCx层，可选地，磷扩散可以采用气相磷源、液相磷源、固相磷源等磷源，通过在沉积的poly-SiCx层上磷扩散的方式可以制备更为均匀的N型poly-SiCx层，且在制备过程中poly-SiCx层不易脱落、气泡，避免了对钝化效果的影响。另外，采用上述方案无需进一步进行退火步骤激活钝化效果，即可得到晶化的N型poly-SiCx层。
本发明实施例中，还可以进一步制备其他功能层，如钝化层、减反射层等，以及进行电极的制备以获得钝化接触电池，其中，各功能层的种类、位置，电极的种类等不作具体限制。
在本发明实施中，制备钝化接触电池的过程中，先对硅片正面进行硼扩散形成P型掺杂层，并形成覆盖硅片正面硼硅玻璃层，在后续工艺中能够起到有效的掩膜保护作用，避免正面结构被破坏；背面采用多晶碳化硅层实现场钝化效应，避免了光寄生吸收的损失，且N型多晶碳化硅层采用沉积多晶碳化硅层后磷扩散的工艺制备，多晶碳化硅层的沉积更加可控，能够保证多晶碳化硅膜层的均匀性，不易脱落、起泡，然后通过磷扩散制备N+层,使得背钝化的制备更可控，扩散后也无需高温晶化，即可保证工艺效率和钝化效果。
图2是本发明实施例提供的另一种钝化接触电池的制备方法的步骤流程图，如图2所示，该方法可以包括：
步骤201、在硼沉积温度下向所述硅片正面沉积硼源，并在硼推进温度下对沉积的所述硼源进行推进。
本发明实施例中，可以在硅片正面先沉积硼源，再进一步对沉积的硼源进行推进，以实现对硅片正面硼掺杂形成P型掺杂层，其中，可以选择不同硼源进行扩散，不同硼源可以选择不同硼沉积温度、硼推进温度等工艺参数，从而实现不同的掺杂浓度，在扩散过程中在硅片的边缘、背面也可能形成P型掺杂层，可以清除边缘、背面的P型掺杂层，仅保留硅片正面的P型掺杂层，清除边缘、背面的P型掺杂层的过程中减重在0.5±0.05g范围内。
可选地，所述硼源为三氯化硼，所述硼沉积温度为800℃-900℃，所述硼推进温度为950℃-1000℃。
本发明实施例中，硼扩散中采用的硼源可以是三氯化硼，三氯化硼作为硼源对硅片损伤小，能够有效保护硅片的结构，采用三氯化硼为硼源时，硼沉积温度可以是800℃-900℃，硼推进温度可以是950℃-1000℃，在该硼沉积温度、硼推进温度的范围内可以任意调节，并选择不同的沉积时间、推进时间等，实现对P型掺杂层掺杂浓度、方阻等参数的调控，如硼沉积温度可以是800℃、805℃、810℃、820℃、830℃、850℃、860℃、870℃、880℃、890℃、900℃等，硼推进温度可以是950℃、955℃、960℃、970℃、980℃、990℃、1000℃等。
可选地，所述硼源为三溴化硼，所述硼沉积温度为790℃-810℃，所述硼推进温度950℃-980℃。
本发明实施例中，硼扩散中采用的硼源可以是三溴化硼，三溴化硼作为硼源的扩散均匀性好，能够有效提升P型掺杂层的均匀性，采用三溴化硼为硼源时，硼沉积温度可以是790℃-810℃，硼推进温度可以是950℃-980℃，在该硼沉积温度、硼推进温度的范围内可以任意调节，并选择不同的沉积时间、推进时间等，实现对P型掺杂层掺杂浓度、方阻等参数的调控，如硼沉积温度可以是790℃、795℃、800℃、810℃等，硼推进温度可以是950℃、955℃、960℃、970℃、980℃等。
可选地，所述硼沉积温度包括第一硼沉积温度、第二硼沉积温度和第三硼沉积温度，所述第二硼沉积温度大于所述第一硼沉积温度且小于所述第三硼沉积温度，所述步骤201，包括：
依次在所述第一硼沉积温度、所述第二硼沉积温度、所述第三硼沉积温度下向所述硅片正面沉积硼源。
本发明实施例中，在硼扩散过程中，可以分三步沉积硼源，其中，每一步沉积采用不同硼沉积温度，且硼沉积温度依次升高，即第二硼沉积温度大于第一硼沉积温度，且小于第三硼沉积温度，以三氯化硼作硼源为例，可以依次在810℃、830℃、860℃的硼沉积温度下向硅片正面沉积。
步骤202、向所述硅片正面通入氧气和氢气，在氧化温度以及氧化气压下对所述硅片正面进行湿氧氧化，形成P型掺杂层，以及覆盖所述硅片正面的硼硅玻璃层。
本发明实施例中，可以采用湿氧氧化进行沉积、推进后的后氧化，其中，后氧化的过程中可以采用湿氧氧化的方式生长硼硅玻璃层，湿氧氧化采用氧气、氢气在高温低压下通过形成水蒸气对硅片表面进行氧化，氧化速率较快，有助于硼硅玻璃层的生长，不但增长了硼硅玻璃层的厚度，还可以缩短工艺时间，提高产能降低成本，其中，硼硅玻璃层厚度的不均匀性小于5％。本发明实施例中，可以采用三步氧化，即干氧氧化、湿氧氧化、干氧氧化的干湿干氧化过程，能够充分形成氧气气氛，并提升管内压力缩短破真空的时间，进一步缩短了工艺时间，减少湿氧氧化对硅片表面的影响。
可选地，所述氧气与所述氢气的体积比为2.3-2.6:1。
本发明实施例中，通过调节氧气、氢气的比例可以条件水蒸气气压，可选地，氧气与氢气的比例可以通过体积比限定，如氧气与氢气的体积比可以是2.3-2.6:1，即通入氢气1L可以通入氧气2.3L-2.6L，氢气1.5L可以通入氧气3.45L-3.9L，以此类推。
可选地，所述氧化温度为950℃-1050℃。
本发明实施例中，后氧化可以在高温条件下实现，如氧化温度可以是950℃、955℃、960℃、970℃、980℃、990℃、1000℃、1010℃、1020℃、1030℃等950℃-1050℃之间的任意温度，在高温下氧气与氢气生成水汽对硅片的表面进行氧化，能够有效保证扩散要求的推结深度。
可选地，所述氧化气压为250mba-300mba。
本发明实施例中，湿氧氧化可以在低压条件下实现，其中，氧化气压可以是250mba-300mba中的任意气压，如可以是250mba、255mba、260mba、270mba、280mba、290mba、300mba等。
可选地，所述硼硅玻璃层的方阻为120ohm/sq-130ohm/sq。
本发明实施例中，硼硅玻璃层的方阻可以通过调节硼沉积温度、硼推进温度、沉积时间、推进时间等工艺参数，在120ohm/sq-130ohm/sq的范围内调节，可选地，硼硅玻璃层的方阻可以为120ohm/sq、121ohm/sq、123ohm/sq、124ohm/sq、125ohm/sq、126ohm/sq、127ohm/sq、128ohm/sq、129ohm/sq、130ohm/sq等120ohm/sq-130ohm/sq的任意方阻。
可选地，所述硼硅玻璃层的厚度大于或等于140nm。
本发明实施例中，可以控制硼硅玻璃层的厚度大于或等于140nm，如硼硅玻璃层的厚度可以是140nm、141nm、142nm、143nm、144nm、145nm、150nm……本领域技术人员可以根据需求选择硼硅玻璃层的厚度，本发明实施例对此不作具体限制。
步骤203、在硅片背面制备氧化硅层。
本发明实施例中，步骤203可对应参照前述步骤102的相关描述，为避免重复，在此不再赘述。
可选地，所述氧化硅层的厚度为1.2nm-2nm。
本发明实施例中，氧化硅层的隧穿效果在厚度过厚时会受到影响，因此，可以控制氧化硅层的厚度为1.2nm-2nm，可选地，可以是1.2nm、1.3nm、1.4nm、1.5nm、1.6nm、1.7nm、1.8nm、1.9nm、2nm等1.2nm-2nm的任意厚度。
步骤204、在多晶碳化硅沉积温度以及多晶碳化硅沉积气压下，采用甲烷、硅烷在所述氧化硅层上沉积多晶碳化硅层。
本发明实施例中，可以通过甲烷、硅烷在多晶碳化硅沉积温度以及多晶碳化硅沉积气压沉积制备poly-SiCx层，通过甲烷、硅烷等活性气体沉积制备poly-SiCx层使得膜层的均匀性可控更易调控，有效保证多晶碳化硅膜层的均匀性，不易脱落、起泡，制备的膜层更符合工艺需求。
可选地，所述多晶碳化硅沉积温度为220℃-240℃。
本发明实施例中，多晶碳化硅沉积温度可以是220℃-240℃中的任意温度，如可以是220℃、221℃、222℃、223℃、224℃、225℃、230℃、235℃、240℃等。
可选地，所述多晶碳化硅沉积气压为50Pa-60Pa。
本发明实施例中，多晶硅沉积气压可以是50Pa-60Pa中的任意气压，如可以是50Pa、51Pa、52Pa、53Pa、54Pa、55Pa、56Pa、57Pa、58Pa、59Pa、60Pa。
可选地，所述甲烷与所述硅烷的流量比为0.2-0.3:1。
本发明实施例中，甲烷、硅烷的流量比可以是0.2-0.3:1，通入硅烷1当量时则通入甲烷0.2-0.3当量，可以是通入甲烷0.2当量、0.25当量、0.3当量等。
步骤205、在所述多晶碳化硅层磷扩散制备N型多晶碳化硅层。
本发明实施例中，可以对多晶碳化硅层进行磷掺杂制备N型多晶碳化硅层，其中，磷扩散可以采用三氯氧磷作为磷源，扩散工艺可对应参照前述步骤201的硼扩散工艺，制备得到的N型多晶碳化硅层不均匀性在5％以下，通过磷扩散可以制备均匀的N型多晶碳化硅层，且能够避免膜层脱离、气泡，也无需进一步进行退火工艺，提高了N型掺杂层的质量，降低了工艺成本。
可选地，所述磷扩散中磷沉积温度为730℃-780℃。
可选地，所述磷扩散中磷推进温度为820℃-900℃。
可选地，所述磷扩散中磷沉积气压为50mba-150mba。
本发明实施例中，磷扩散可以通过沉积、推进的扩散工艺实现，其中，磷扩散的磷沉积温度可以是730℃-780℃的任意温度，如730℃、735℃、740℃、750℃、760℃、770℃、780℃等；磷推进温度温度可以是820℃-900℃的任意温度，如830℃、835℃、840℃、850℃、860℃、870℃、880℃、890℃、900℃等；磷沉积气压为50mba-150mba的任意气压，如50mba、55mba、60mba、70mba、80mba、90mba、100mba、110mba、120mba、130mba、140mba、150mba等。
可选地，所述N型多晶碳化硅层的厚度为130nm-150nm。
本发明实施例中，N型多晶碳化硅层的厚度可以根据工艺条件、应用需求选择130nm-150nm的任意厚度，如可以是130nm、131nm、132nm、133nm、134nm、135nm、140nm、145nm、150nm。
可选地，所述N型多晶硅碳化层的方阻为70ohm/sq-85ohm/sq。
本发明实施例中，N型多晶硅碳化层的方阻可以通过调节磷沉积温度、磷推进温度、沉积时间、推进时间等工艺参数，在70ohm/sq-85ohm/sq的范围内调节，可选地，磷硅玻璃层的方阻可以为70ohm/sq、71ohm/sq、72ohm/sq、73ohm/sq、74ohm/sq、75ohm/sq、80ohm/sq、85ohm/sq等任意方阻。
步骤206、去除所述硼硅玻璃层，以及磷扩散中形成的磷硅玻璃层。
本发明实施例中，硅片正面的硼硅玻璃层在前述工艺中对正面的结构达到了保护作用，此时，可以去除硼硅玻璃层、以及在磷扩散中形成的磷硅玻璃层，避免影响后续工艺，可选地，可以采用喷砂法、酸洗法去除，酸洗法可以采用氢氟酸、盐酸、硝酸等。
步骤207、在所述P型掺杂层上制备氧化铝层。
本发明实施例中，氧化铝层具有较好的场效应钝化作用，对P型掺杂层表面实现钝化、降低载流子复合、提高少子寿命，从而提高电池的光电转换效率，可选地，可以在P型掺杂层的表面上制备氧化铝层，其中，制备氧化铝层可以采用等离子体增强化学气相沉积、原子层沉积等。
步骤208、在所述氧化铝层，以及所述N型多晶碳化硅层上制备氮化硅层。
本发明实施例中，还可以在氧化铝层、N型多晶碳化硅层上，即硅片正面、硅片背面制备氮化硅层，氮化硅层具有良好的氢钝化、减反射作用，能够实现良好的体钝化作用，可选地，氧化铝层上可以制备叠层氮化硅层实现电池的正面钝化与减反射效果，N型多晶碳化硅层上可以制备折射率较低的氮化硅层，减少光损失，提高光利用率，本领域技术人员可以根据工艺条件、应用需求制备氮化硅层，本发明实施例对此不作具体限制。
步骤209、在所述硅片正面以及所述硅片背面的所述氮化硅层上制备电极。
本发明实施例中，在制备各膜层后，可在硅片正面、硅片背面的氮化硅层上制备电极以获得钝化接触电池，可选地，可以通过丝网印刷金属浆料、烧结的方式制备电极，也可以采用光刻电镀法制备电极，也可以采用真空蒸镀法制备电极，可选地，电极可以是银电极、铜电极、铝电极等，本发明实施例对此不作具体限制。
在本发明实施中，制备钝化接触电池的过程中，先对硅片正面进行硼扩散形成P型掺杂层，并形成覆盖硅片正面硼硅玻璃层，在后续工艺中能够起到有效的掩膜保护作用，避免正面结构被破坏；背面采用多晶碳化硅层实现场钝化效应，避免了光寄生吸收的损失，且N型多晶碳化硅层采用沉积多晶碳化硅层后磷扩散的工艺制备，多晶碳化硅层的沉积更加可控，能够保证多晶碳化硅膜层的均匀性，不易脱落、起泡，然后通过磷扩散制备N+层,使得背钝化的制备更可控，扩散后也无需高温晶化，即可保证工艺效率和钝化效果。
在本发明实施中，还提供了一种钝化接触电池，该钝化接触电池通过图1与2任一所述的钝化接触电池的制备方法制备得到。
在本发明实施中，还采用上述图1至图2任一钝化接触电池的制备方法制备了样品电池，以及采用常规工艺制备了对比电池，并对样品电池、对比电池进行了性能测试，如下所示：
制备样品电池
步骤S11、提供N型单晶硅片。
步骤S12、在N型单晶硅片正面采用三氯化硼、氧气通过LPCVD(Low-pressureChemical Vapor Deposition，低压化学气相沉积法)设备，其中，LPCVD腔室的容积为324L，在150mba的压力下，依次在810℃、830℃、860℃沉积硼源，沉积时间720秒，并在980℃下推进，推进时间为1300秒。
步骤S13、在1030℃下，先通入15L的氧气，压力为250mba-300mba，氧化时间800秒，在炉管中形成氧气气氛，并在硅片的表面先形成一层硼硅玻璃层；再通入3.5L的氧气以及1.5L的氢气，在温度1030℃、压力250mba-300mba的高温低压条件下，硼硅玻璃层快速生长，氧化时间为1200秒；再次通入15L的氧气，压力为800mba，氧化时间为1600秒，在保证炉管内氧气气氛的同时提升管内压力，缩短破真空的时间，获得N型单晶硅片正面的P型掺杂层，以及厚度为145nm的硼硅玻璃层。
图3是本发明实施例提供的一种硼硅玻璃层表面示意图，如图3所示，采用湿氧氧化制备厚度为145nm的硼硅玻璃层，工艺时间从常规工艺的7000秒缩短至3600秒，在相同厚度硼硅玻璃层制备中明显缩短了工艺时间，减少了工艺成本，也避免了长时间高温工序对硅片的破坏，提高产能，且得到硼硅玻璃层均匀性、洁净度好。
在本发明实施中，采用五点测试法对制备得到的硼硅玻璃层进行了厚度测试，共测试五次得到五组数据如下表1所示：
表1
多组测试数据可以看出，制备得到的硼硅玻璃层厚度在147nm，不均匀性在2.21％，厚度较高，不均匀性较小。
步骤S14、去除N型单晶硅片上背面、边缘处生长的P型掺杂层，保留N型单晶硅片上正面的P型掺杂层，减重0.5±0.05g。
步骤S15、采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学的气相沉积法)，其中，PECVD腔室的容积为250L，在N型单晶硅片的背面制备氧化硅层。
步骤S16、采用PECVD通过流量比为0.2～0.3:1的甲烷、硅烷在氧化硅层上沉积poly-SiCx层，沉积温度为220℃-240℃，沉积压力为50Pa-60Pa。
步骤S17、在80mba的压力下，采用LPCVD在poly-SiCx层上沉积三氯氧磷，沉积温度为750℃；再进行推进，推进温度为850℃，获得N型poly-SiCx层。
步骤S18、采用酸洗法去除正面的硼硅玻璃层，以及背面的磷硅玻璃层。
步骤S19，在N型单晶硅片正面生长氧化铝层。
步骤S20、在N型单晶硅片正面、硅片背面制备氮化硅层。
步骤S21、在N型单晶硅片正面、硅片背面丝网印刷电极并烧结，得到样品电池。
制备对比电池
步骤S11、提供N型单晶硅片。
步骤S12、在N型单晶硅片的正面采用三氯化硼、氧气通过LPCVD设备沉积并推进。
步骤S13、通入氧气进行后氧化，氧化时间为7000秒，获得N型单晶硅片正面的P型掺杂层，以及厚度为145nm的硼硅玻璃层。
步骤S14、去除N型单晶硅片上背面、边缘处生长的P型掺杂层，保留N型单晶硅片上正面的P型掺杂层，减重0.5±0.05g。
步骤S15、采用PECVD在N型单晶硅片的背面制备氧化硅层。
步骤S16、采用PECVD在氧化硅层上沉积poly-Si层。
步骤S17、采用LPCVD在poly-Si层上沉积三氯氧磷，再进行推进，获得N型poly-Si层。
步骤S18、采用酸洗法去除正面的硼硅玻璃层，以及背面的磷硅玻璃层。
步骤S19，在N型单晶硅片正面生长氧化铝层。
步骤S20、在N型单晶硅片正面、硅片背面制备氮化硅层。
步骤S21、在N型单晶硅片正面、硅片背面丝网印刷电极并烧结，得到对比电池。WCT120是一种单晶、多晶硅片少子寿命的常规测试方法，在本实施中采用WCT120分别对样品电池、对比电池的J0(反向饱和电流密度)、i-Voc(开路电压)进行了测试，并分别测试了样品电池、对比电池的电流，分别分组各测试两次共得到四组数据，如下表2所示：
表2
上述表2中样品电池的背面钝化结构为n-Si/n-poly-SiCx/SiNx，对比电池的背面钝化结构为n-Si/n-poly-Si/SiNx，在本发明实施中，通过先制备poly-SiCx，进一步通过磷扩散制备N型poly-SiCx薄膜，poly-SiCx薄膜膜层沉积更加可控，可避免由于沉积速率过快导致均匀性差和起泡的问题，提高良品率，降低成本；且通过先制备poly-SiCx薄膜，再通过磷扩散工艺可制备掺杂浓度可控的N型poly-SiCx层薄膜，省去了常规工艺中的高温晶化过程，避免了高温工艺可能造成的结构损伤，相比于常规工艺能够得到更高质量的N型poly-SiCx薄膜质量。
经过电池性能表征，如表2所示，样品电池相比于对比电池在反向饱和电流密度、开路电压和电池电流等参数上表现相当，在电流上有近90mA的提升。
由上述内容可知，在本发明实施中提供了一种高可控、低成本的钝化接触电池制备方法，提升了钝化接触电池的工艺效率以及钝化效果。
总得来说，在电池膜层沉积的技术中，本发明实施中采用了“干-湿-干”的硼硅玻璃层制备方案，以增加硼硅玻璃层的厚度，保证硅片正面的硼扩散层不受磷扩散绕镀以及去绕镀的破坏；并且两步法“碳化硅沉积-磷扩散”也能够使硼硅玻璃层上靠近绕镀的多晶碳化硅一侧磷浓度浓度相对于远离多晶碳化硅的一侧浓度更低，或接近于零，从而进一步保证了硅片正面的硼扩散层不受磷扩散绕镀以及去绕镀的破坏，使硅片正面的硼硅玻璃层更加均匀，进而使得背场扩散方阻更加可控，均匀性更好，上述两个步骤的有机结合提升了电池的效率，更有利于产业化。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定都是本申请实施例所必须的。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种钝化接触电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
在硅片正面硼扩散形成P型掺杂层，以及覆盖所述硅片正面的硼硅玻璃层；
在硅片背面制备氧化硅层；
在所述氧化硅层上沉积多晶碳化硅层；
在所述多晶碳化硅层磷扩散制备N型多晶碳化硅层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述氧化硅层上沉积多晶碳化硅层，包括：
在多晶碳化硅沉积温度以及多晶碳化硅沉积气压下，采用甲烷、硅烷在所述氧化硅层上沉积多晶碳化硅层。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多晶碳化硅沉积温度为220℃-240℃；或，
所述多晶碳化硅沉积气压为50Pa-60Pa；或，
所述甲烷与所述硅烷的流量比为0.2-0.3:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N型多晶碳化硅层的厚度为130nm-150nm；或，
所述氧化硅层的厚度为1.2nm-2nm；或，
所述N型多晶碳化硅层的方阻为70ohm/sq-85ohm/sq；或，
所述硼硅玻璃层的方阻为120ohm/sq-130ohm/sq。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在硅片正面硼扩散形成P型掺杂层，以及覆盖所述硅片正面的硼硅玻璃层，包括：
在硼沉积温度下向所述硅片正面沉积硼源，并在硼推进温度下对沉积的所述硼源进行推进；
向所述硅片正面通入氧气和氢气，在氧化温度以及氧化气压下对所述硅片正面进行湿氧氧化，形成P型掺杂层，以及覆盖所述硅片正面的硼硅玻璃层。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氧气与所述氢气的体积比为2.3-2.6:1；或，
所述氧化温度为950℃-1050℃；或，
所述氧化气压为250mba-300mba；或，
所述硼硅玻璃层的厚度大于或等于140nm。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述硼源为三氯化硼，所述硼沉积温度为800℃-900℃，所述硼推进温度为950℃-1000℃；或，
所述硼源为三溴化硼，所述硼沉积温度为790℃-810℃，所述硼推进温度950℃-980℃。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述硼沉积温度包括第一硼沉积温度、第二硼沉积温度和第三硼沉积温度，所述第二硼沉积温度大于所述第一硼沉积温度且小于所述第三硼沉积温度，所述在硼沉积温度下向所述硅片正面沉积硼源，包括：
依次在所述第一硼沉积温度、所述第二硼沉积温度、所述第三硼沉积温度下向所述硅片正面沉积硼源。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述多晶碳化硅层磷扩散制备N型多晶碳化硅层之后，还包括：
去除所述硼硅玻璃层，以及磷扩散中形成的磷硅玻璃层；
在所述P型掺杂层上制备氧化铝层；
在所述氧化铝层，以及所述N型多晶碳化硅层上制备氮化硅层；
在所述硅片正面以及所述硅片背面的所述氮化硅层上制备电极。
10.一种钝化接触电池，其特征在于，所述钝化接触电池通过如权利要求1-9任一所述的钝化接触电池的制备方法制备得到。
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