CN117936652A - 一种背膜连镀的背接触电池的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于背接触电池制备技术领域，具体涉及一种背膜连镀的背接触电池的制备方法，包括：在S01所得硅片背面依次形成第二半导体层、隔离牺牲层，第二半导体层包含本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层；其中，第二半导体层、隔离牺牲层采用板式CVD连镀的方式在一套沉积系统中沉积形成；第二掺杂硅层和隔离牺牲层的沉积温度各自独立地控制在150‑200℃，第二掺杂硅层和隔离牺牲层的沉积时间之和控制在1‑4min；并单面清洗去除S7所得背面的隔离牺牲层和绕镀层。本发明能够实现仅共用一套沉积系统，大幅节约设备成本和简化流程，连镀中能有效防止污染，同时保持较优的电池性能，尤其是优异的钝化性能、填充因子和电池转换效率。

Description

一种背膜连镀的背接触电池的制备方法
技术领域
本发明属于背接触电池制备技术领域，具体涉及一种背膜连镀的背接触电池的制备方法。
背景技术
目前，背接触电池背面设置第一半导体层和第二半导体层，常用本征非晶硅叠加掺杂（硼）非晶或微晶硅层叠层作为第二半导体层。本征氢化非晶硅层、掺杂的非晶/微晶硅层一般采用板式PECVD分别镀膜形成，为了避免掺杂元素对后续载板承载硅片上沉积的本征膜层的污染，导致钝化效果降低，在沉积第二半导体层时两层膜层分别采用两套沉积系统，如图1所示，都用独立的沉积腔室和独立的承载硅片的载板，即沉积本征非晶硅在第一套沉积系统（放在第一载板6上依次经过上料系统1、预热腔2、第一镀膜腔3、冷却腔4、下料系统5）中进行，沉积掺杂的非晶/微晶硅层在第二套沉积系统（放在第二载板8上依次经过上料系统1、预热腔2、第二掺杂腔7、冷却腔4、下料系统5）中进行，需要有两套上下料系统（上下料系统包括上料系统和下料系统）和两套镀膜系统（镀膜系统包括预热腔、镀膜腔和冷却腔），且采用两个载板，板式PECVD设备非常昂贵，因此目前背接触电池存在设备投资高等问题。
CN101755072A和CN112267105A虽然都是单腔室沉积本征氢化非晶硅层、掺杂的非晶/微晶硅层，但是两专利都是在沉积掺杂的非晶/微晶硅层后进行腔室洗气、并沉积本征层或氧化层对整个腔室进行覆盖，从而避免下个循环沉积本征层的污染，其都是对腔室的处理。对腔室处理的缺点在于：一个腔室掺杂源覆盖面积大，处理难度（如时间，沉积膜厚和功率等）在较高水平，成本较高，生产效率下降，且由于需要覆盖的面积较大，下个循环沉积本征层防污染的风险仍处于一个较高水平。
需要说明的是，本发明的该部分内容仅提供与本发明有关的背景技术，而并不必然构成现有技术或公知技术。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的背接触电池存在设备投资高、工艺操作复杂问题或处理难度大、污染风险高的缺陷，提供一种背膜连镀的背接触电池的制备方法，该背接触电池的制备方法能够实现仅共用一套沉积系统，大幅节约设备成本和简化流程，连镀中能有效防止污染，同时保持较优的电池性能，尤其是优异的钝化性能、填充因子和电池转换效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种背膜连镀的背接触电池的制备方法，包括：
S01、在硅片背面形成第一半导体层，并在第一半导体层上进行第一次刻蚀开口，形成第二半导体开口区；
S5、在S01所得硅片背面依次形成第二半导体层、隔离牺牲层，第二半导体层包含本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层；
其中，第二半导体层、隔离牺牲层采用板式CVD连镀的方式在一套沉积系统中沉积形成且包括：将S01所得硅片设置在载板上，先在第一镀膜腔沉积本征氢化非晶硅层，之后直接在当前所在沉积系统中传输至第二掺杂腔继续沉积第二掺杂硅层，之后对第二掺杂腔进行洗气操作，洗气后继续在该第二掺杂腔中对载板及其上对应膜层的外表面沉积隔离牺牲层；本征氢化非晶硅层的沉积温度控制在190-220℃、沉积时间控制在1-2min，第二掺杂硅层和隔离牺牲层的沉积温度各自独立地控制在150-200℃，第二掺杂硅层和隔离牺牲层的沉积时间之和控制在1-4min；
S6、在硅片的正面依次形成正面钝化层、减反层；
S7、在S6所得背面的第二半导体层及其对应隔离牺牲层进行第二次刻蚀开口，形成与第二半导体开口区间隔排列的第一半导体开口区；
S8、对S7所得背面进行单面清洗，去除S7所得背面的隔离牺牲层和绕镀层。
在本发明的一些优选实施方式中，本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层的沉积温度之比控制在1：0.68-1.05。
在本发明的一些优选实施方式中，所述隔离牺牲层为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中，所述隔离牺牲层沉积的条件包括：压力为80-300Pa，电源功率为0.2-2kW。
在本发明的一些优选实施方式中，所述隔离牺牲层沉积的条件还包括：通入含硅烷、沉积元素气源和氢气的混合气体，沉积元素气源包括二氧化硅或者包括笑气、氨气中的至少一种，硅烷的流量为100-1500sccm，沉积元素气源的流量为100-1500sccm，氢气的流量为5000-10000sccm。
在本发明的一些优选实施方式中，所述沉积系统包括上料系统、预热腔、第一镀膜腔、第二掺杂腔、冷却腔、下料系统；载板承载硅片后依次进入上料系统、预热腔、第一镀膜腔、第二掺杂腔、冷却腔、下料系统。
在本发明的一些优选实施方式中，所述隔离牺牲层的沉积时间为0.5-1.5min，所述第二掺杂硅层的沉积时间为1-2min。
在本发明的一些优选实施方式中，所述本征氢化非晶硅层的沉积的条件包括：通入硅烷的质量流量为500-2000sccm，氢气的质量流量为3000-10000sccm，压力为80-400Pa，电源功率为0.5-15kW，时间为1-2min。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第二掺杂硅层的沉积的条件包括：通入硅烷的质量流量为500-2000sccm，硼烷的质量流量为300-1000sccm，氢气的质量流量为3000-20000sccm，压力为80-500Pa，电源功率为0.5-20kW。
在本发明的一些优选实施方式中，所述本征氢化非晶硅层、第二掺杂硅层、隔离牺牲层的厚度之比为1：0.75-4.5：0.375-2。
在本发明的一些优选实施方式中，所述本征氢化非晶硅层的厚度为4-8nm，第二掺杂硅层的厚度为6-19nm，隔离牺牲层的厚度为3-8nm。
在本发明的一些优选实施方式中，S5洗气操作包括充气与抽气循环反复的过程，其中，充气为向第二掺杂腔中通入惰性气体，充气与抽气循环反复的次数≥1。
进一步优选地，洗气操作的持续时间为30s-150s，充气的时间为5s-15s，抽气的时间至将第二掺杂腔内的气体抽至真空压力为10-1Pa以下。
进一步优选地，充气时通入的惰性气体流量为1000sccm-10000sccm。
在本发明的一些优选实施方式中，S8所述单面清洗中，隔离牺牲层的腐蚀速率≥1nm/s。
在本发明的一些优选实施方式中，隔离牺牲层和绕镀层的腐蚀速率的差值绝对值在0.1-1.8nm/s、优选0.1-0.5nm/s。
在本发明的一些优选实施方式中，S8所述单面清洗的条件包括：采用质量浓度为2%-5%的氢氟酸与超纯水的混合溶液处理背面，处理时间为2-15min。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第一半导体层包含隧穿氧化硅层与第一掺杂多晶硅层，第一掺杂多晶硅层和第二掺杂硅层中一个为N型，另一个为P型。
进一步优选地，隧穿氧化硅层厚度为1-2nm，第一掺杂多晶硅层厚度为70-120nm、有效掺杂浓度为1020cm-3-1021cm-3。
进一步优选地，第二掺杂硅层的有效掺杂浓度为1019cm-3-1020cm-3。
在本发明的一些优选实施方式中，S01、在硅片背面形成第一半导体层，并在第一半导体层上进行第一次刻蚀开口，形成第二半导体开口区；包括：
S1、提供硅片；
S2、在硅片背面形成第一半导体层和掩膜层；
S3、在硅片背面第一次刻蚀开口，形成第二半导体开口区；
S4、之后进行制绒清洗，任选的在制绒清洗的同时去除硅片背面的掩膜层。
在本发明的一些优选实施方式中，所述背膜连镀的背接触电池的制备方法还包括：
S9、在S8所得硅片背面沉积导电膜层；
S10、在S9所得背面的导电膜层上进行第三次刻蚀开口，形成隔离第一半导体开口区和第二半导体开口区之间的绝缘槽；
S11、在S10所得背面第一半导体开口区与第二半导体开口区处分别形成金属电极。
有益效果：
本发明通过上述技术方案，尤其是本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层共用一套沉积系统（其含一套上下料系统，一套镀膜系统）进行连镀，配合及时洗气、沉积隔离牺牲层以及控制沉积温度和沉积时间，且后续在常规清洗步骤中直接去除隔离牺牲层，无需额外增加刻蚀工艺，能够实现仅共用一套沉积系统，大幅节约设备成本和简化流程，同时保持较优的电池性能，尤其是优异的钝化性能、填充因子和电池转换效率。其中，连镀的镀膜系统包括第一镀膜腔、第二掺杂腔两个镀膜腔；无需传统的两套沉积系统，为了解决承载硅片的载板在沉积完第二掺杂硅层后载板残留的硼源（载板是循环反复使用的）在下一轮承载硅片中可能对相应进入的本征腔室和沉积的本征层造成污染的问题，本发明在沉积完第二掺杂硅层后对第二掺杂腔进行洗气操作，能有效的隔离掺杂元素以避免其对后续沉积膜层的污染，洗气后继续在第二掺杂腔内沉积一层隔离牺牲层，隔离牺牲层直接覆盖在载板及其承载硅片膜层的上表面，可有效地隔绝载板上第二掺杂硅层中的掺杂元素对后续承载硅片上沉积的本征氢化非晶硅层的污染，做到节约设备及生产成本的同时保证镀膜的效果；大幅节约设备成本和简化流程。本发明还配合控制镀膜腔的沉积温度，保证了较优的钝化水平，有效避免沉积温度太高而容易导致膜层中的H溢出，从而导致悬挂键密度增加，钝化功能降低的问题；配合控制沉积时间，协同保证较优的钝化水平，有效防止镀膜时间过长而引起第二掺杂硅层中的掺杂源会扩散至本征氢化非晶硅层中，导致本征氢化非晶硅层的杂质浓度提高，界面态密度增加，导致钝化功能失效。
本发明S8中对背面进行单面清洗，由于正面的膜层不耐HF清洗溶液腐蚀，且无需清洗，而背面膜层因刻蚀开口需要进行相应半导体开口区的清洗，清除相应半导体开口区残留的膜层碎屑，保持相应半导体开口区整洁，因此采用单面清洗的方式既可以做到保护正面膜层，又能清洁背面相应半导体开口区、去除背面的隔离牺牲层和硅片边缘的绕镀层（即镀正面减反层时绕镀到背面的膜层）。
本发明相比于现有技术CN101755072A和CN112267105A，至少有三大区别及其优势：
1、本发明的第二掺杂硅层沉积后，在载板及其承载硅片膜层上沉积隔离牺牲层，隔离牺牲层的处理主要是对可移动的承载硅片的载板进行处理，以防载板上的掺杂源对后续承载硅片上沉积的本征腔室的污染；对载板的沉积隔离牺牲层处理，其处理程度（如处理时间、沉积的膜厚和功率等程度）都显著小于CN101755072A和CN112267105A中处理腔室的程度，因为载板受掺杂源覆盖的面积远小于腔室受掺杂源覆盖的面积，载板上受掺杂源覆盖的面积只占腔室的1/16左右。本发明在载板及其承载硅片膜层上沉积隔离牺牲层的方式，相比于现有技术的处理腔室的方式，处理成本更低，工艺更简洁。
2、本发明是在本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层的连镀工艺结束后顺便在第二掺杂腔中的载板及其承载膜层上进行隔离牺牲层镀膜处理（隔离牺牲层主要是覆盖隔离载板非硅片区域的硼源，避免下一轮镀膜时载板上的硼源对本征膜层的污染），不仅需要考虑隔离污染源，同时还需要考虑硅片上的各膜层是否受损，因此，本发明特别的在隔离牺牲层镀膜之前，对第二掺杂腔进行洗气操作，有效隔离掺杂污染源，并配合控制沉积温度和沉积时间在前述各适宜范围，从而进行联动设置，能够保证各膜层钝化性能、填充因子和电池转换效率的同时，大幅降低生产成本，简化工艺。
3、本发明对载板及其承载膜层上进行隔离牺牲层镀膜处理，能在背面电池的第二半导体层上形成一层保护层，可防止其在S6和S7的工艺步骤中刮伤或污染，有利于提高电池的填充因子和转换效率，同时第二半导体层上的隔离牺牲层在S8去除正面的绕镀层的常规步骤中顺便一起去除，所以无需额外增加工艺步骤。
在本发明优选方案中，控制隔离牺牲层的腐蚀速率≥1nm/s，和/或，与绕镀层的腐蚀速率基本相当，达到共同去除的目的，同时性能上更利于保证钝化和导电性能，从而有利于开压和填充因子的提升，兼顾提升电池转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的某些实施例，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为背接触电池中第二半导体层常规沉积流程示意图；
图2为本发明背接触电池中第二半导体层沉积流程示意图；
图3为本发明背膜连镀的背接触电池的制备方法的工艺流程示意图。
附图标记说明
1、上料系统，2、预热腔，3、第一镀膜腔，4、冷却腔，5、下料系统，6、第一载板，7、第二掺杂腔，8、第二载板，9、载板。
具体实施方式
在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。其中，术语“可选的”、“任选的”均是指可以包括，也可以不包括（或可以有，也可以没有）。
本发明提供了一种背膜连镀的背接触电池的制备方法，包括：
S01、在硅片背面形成第一半导体层，并在第一半导体层上进行第一次刻蚀开口，形成第二半导体开口区；
S5、在S01所得硅片背面依次形成第二半导体层、隔离牺牲层，第二半导体层包含本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层；
其中，第二半导体层、隔离牺牲层采用板式CVD连镀的方式在一套沉积系统中沉积形成且包括：将S01所得硅片设置在载板上，先在第一镀膜腔沉积本征氢化非晶硅层，之后直接在当前所在沉积系统中传输至第二掺杂腔继续沉积第二掺杂硅层，之后对第二掺杂腔进行洗气操作，洗气后继续在该第二掺杂腔中对载板及其上对应膜层的外表面沉积隔离牺牲层；本征氢化非晶硅层的沉积温度控制在190-220℃、沉积时间控制在1-2min，第二掺杂硅层和隔离牺牲层的沉积温度各自独立地控制在150-200℃，第二掺杂硅层和隔离牺牲层的沉积时间之和控制在1-4min；
S6、在硅片的正面依次形成正面钝化层、减反层；
S7、在S6所得背面的第二半导体层及其对应隔离牺牲层进行第二次刻蚀开口，形成与第二半导体开口区间隔排列的第一半导体开口区；
S8、对S7所得背面进行单面清洗，去除S7所得背面的隔离牺牲层和绕镀层。
所述本征氢化非晶硅层的沉积温度控制在190-220℃，例如可以为190℃、200℃、210℃、220℃等以及任意两个点值之间的范围。
所述第二掺杂硅层和隔离牺牲层的沉积温度各自独立地控制在150-200℃，例如可以为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃等以及任意两个点值之间的范围。所述第二掺杂硅层和隔离牺牲层的沉积温度可以相同或不同。
所述第二掺杂硅层和隔离牺牲层的沉积时间之和控制在1-4min，例如可以为1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min、4min等以及任意两个点值之间的范围。
在本发明的一些优选实施方式中，本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层的沉积温度之比控制在1：0.68-1.05，例如可以为1：0.68、1：0.70、1：0.73、1：0.75、1：0.80、1：0.83、1：0.85、1：0.90、1：0.93、1：0.95、1：1.00、1：1.02、1：1.05，优选0.83-0.93。采用优选的本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层的沉积温度之比，能够控制整体沉积温度，更利于提升电池钝化效果。
在本发明的一些优选实施方式中，所述隔离牺牲层为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种。氧化硅优选为二氧化硅。
在本发明的一些优选实施方式中，所述隔离牺牲层沉积的条件包括：压力为80-300Pa，电源功率为0.2-2kW。适宜的沉积隔离牺牲层的条件，能够在电池表面快速成膜，更利于控制膜层的性质。
所述隔离牺牲层沉积的过程中，还可以根据目标材质通入相应的气源。在本发明的一些优选实施方式中，所述隔离牺牲层沉积的条件还包括：通入含硅烷、沉积元素气源和氢气的混合气体，沉积元素气源包括二氧化硅或者包括笑气、氨气中的至少一种，硅烷的流量为100-1500sccm，沉积元素气源的流量为100-1500sccm，氢气的流量为5000-10000sccm。
可以理解的是，本发明所述“先在第一镀膜腔沉积本征氢化非晶硅层，之后直接在当前所在沉积系统中传输至第二掺杂腔继续沉积第二掺杂硅层”是指，沉积本征氢化非晶硅层之后不破空也不更换载板，而是直接进入第二掺杂腔继续沉积第二掺杂硅层。
在本发明的一些优选实施方式中，所述沉积系统包括上料系统、预热腔、第一镀膜腔、第二掺杂腔、冷却腔、下料系统。在一套沉积系统中设置第一镀膜腔、第二掺杂腔实现连镀，配合特定的关键工艺参数（包括沉积温度和沉积时间）控制，能实现简化工艺、降低成本的同时，保证电池性能。
本发明载板承载硅片后依次进入上料系统、预热腔、第一镀膜腔、第二掺杂腔、冷却腔、下料系统，实现连镀工艺。
本发明的载板在沉积系统中不断地沉积膜层，可以定期进行保养清洗。
在本发明的一些优选实施方式中，所述隔离牺牲层的沉积时间为0.5-1.5min，所述第二掺杂硅层的沉积时间为1-2.5min。适宜的沉积时间，进一步有效降低可能出现的第二掺杂硅层中的掺杂源扩散至本征氢化非晶硅层中而导致钝化功能降低的可能，从而进一步提升钝化性能在更高水平。
在本发明的一些优选实施方式中，所述本征氢化非晶硅层的沉积的条件包括：通入硅烷的质量流量为500-2000sccm，氢气的质量流量为3000-10000sccm，压力为80-400Pa，电源功率为0.5-15kW，时间为1-2min。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第二掺杂硅层的沉积的条件包括：通入硅烷的质量流量为500-2000sccm，硼烷的质量流量为300-1000sccm，氢气的质量流量为3000-20000sccm，压力为80-500Pa，电源功率为0.5-20kW。
第二掺杂硅层可以为掺杂的微晶硅层或非晶硅层。
本发明所述CVD连镀优选为板式CVD连镀。
在本发明的一些优选实施方式中，所述本征氢化非晶硅层、第二掺杂硅层、隔离牺牲层的厚度之比为1：0.75-4.5：0.375-2、优选1：0.75-2.50：0.375-1、进一步优选1：0.75-2.30：0.375-0.960。适宜的特定膜层厚度之比，能够保持膜层最佳性能的同时起到隔离效果，更利于提高电池整体性能。
在本发明的一些优选实施方式中，所述本征氢化非晶硅层的厚度为4-8nm、更优选4-7nm，第二掺杂硅层的厚度为6-19nm、更优选6-13nm，隔离牺牲层的厚度为3-8nm、更优选3-6nm。采用适宜厚度的各层，能够避免膜层太厚可能会导致脱膜的风险。
在本发明的一些优选实施方式中，S5洗气操作包括充气与抽气循环反复的过程，其中，充气为向第二掺杂腔中通入惰性气体，充气与抽气循环反复的次数≥1。
进一步优选地，洗气操作的持续时间为30s-150s、优选80-150s，充气的时间为5s-15s，抽气的时间至将第二掺杂腔内的气体抽至真空压力为10-1Pa以下。适宜的洗气时间，能够减少掺杂时残留的污染源，更利于起到隔离效果。
进一步优选地，充气时通入的惰性气体流量为1000sccm-10000sccm。
本发明所述惰性气体例如可以为氮气、氩气或氖气等惰性气体中的一种或多种混合。
在本发明的一些优选实施方式中，S8所述单面清洗中，隔离牺牲层的腐蚀速率≥1nm/s、优选1-5nm/s。适宜高的隔离牺牲层腐蚀速率，能够达到与绕镀层基本同步去除的目的，同时性能上更利于降低腐蚀溶液对功能膜层（非隔离牺牲层）的刻蚀和损伤。
本发明的腐蚀速率是通过椭偏仪测量腐蚀前后的膜层厚度，根据腐蚀前后的膜层厚度的差值再除以腐蚀时间而获得。
在本发明的一些优选实施方式中，隔离牺牲层和绕镀层的腐蚀速率的差值绝对值在0.1-1.8nm/s、优选0.1-0.5nm/s。适宜高的隔离牺牲层腐蚀速率，能够达到与绕镀层基本同步去除的目的，避免处理时间增加而引起的成本增加，同时也避免腐蚀溶液对功能膜层的刻蚀和损伤。
在本发明的一些优选实施方式中，S8所述单面清洗的条件包括：采用质量浓度为2%-5%的氢氟酸与超纯水的混合溶液处理背面，处理时间为2-15min。
隔离牺牲层的腐蚀速率通过调整隔离牺牲层制备过程中增加二氧化碳的掺杂量和沉积功率来调节，其单一调试隔离牺牲层的性质来控制腐蚀速率，使得隔离牺牲层随常规的绕镀层去除的清洗工艺中一起移除，能避免调整清洗工艺而对背面其他的功能膜层都可能造成不必要的损伤，避免在单面清洗工艺引起不必要的干扰，在工艺中的影响最小。绕镀层的腐蚀速率通过调整相应半导体层制备过程中的沉积功率来调节。
本发明所述单面清洗的方式例如可以采用常规的链式清洗工艺通过链式辊带液方式实现，本发明对此没有限制，只要能实现单面清洗即可。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第一半导体层包含隧穿氧化硅层与第一掺杂多晶硅层，第一掺杂多晶硅层和第二掺杂硅层中一个为N型，另一个为P型。
进一步优选地，隧穿氧化硅层厚度为1-2nm，第一掺杂多晶硅层厚度为70-120nm、有效掺杂浓度为1020cm-3-1021cm-3。
进一步优选地，第二掺杂硅层的有效掺杂浓度为1019cm-3-1020cm-3。
在本发明的一些优选实施方式中，S01、在硅片背面形成第一半导体层，并在第一半导体层上进行第一次刻蚀开口，形成第二半导体开口区；包括：
S1、提供硅片；
S2、在硅片背面形成第一半导体层和掩膜层；
S3、在硅片背面第一次刻蚀开口，形成第二半导体开口区；
S4、之后进行制绒清洗，任选的在制绒清洗的同时去除硅片背面的掩膜层。
本发明所述硅片可以为直拉单晶硅片或铸造单晶硅片。优选所述硅片为N型。S1中可以根据实际需求包括常规的抛光清洗步骤。
本发明掩膜层的种类和厚度均可以参照现有技术中的进行。例如，掩膜层可以为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或含氮多晶硅等中的至少一种。例如，掩膜层的厚度为40-90nm。
本发明中，第一半导体层和掩膜层的形成方法可以参照现有技术中的对应方法进行，示例性的，在一些具体实施方式中，第一半导体层和掩膜层可以采用管式多晶硅沉积炉依次沉积并高温退火形成，所述沉积温度为400-500℃；所述高温退火的过程包括：通入氮气，氮气的流量为5000-15000sccm，退火温度为850-950℃，压力为1000-10000Pa，时间为40-60min。
进一步的，在一些具体实施方式中，沉积隧穿氧化硅层时，通入笑气的流量为8000-12000sccm，压力为100-200Pa，电源功率为3-20kW，时间为20-100s。
进一步的，在一些具体实施方式中，沉积第一掺杂多晶硅层时，通入硅烷的流量为1000-3000sccm，氢气携带掺杂元素气源的混合气体的流量为1000-4000sccm，氢气的流量为7000-9000sccm，压力为200-800Pa，电源功率为5-20kW，时间为800-1300s。进一步优选地，所述掺杂元素气源为磷源时混合气体的流量为1000-2500sccm，并控制压力为400-500Pa；所述掺杂元素气源为硼源时混合气体的流量为2000-4000sccm，并控制压力为200-800Pa。
进一步的，在一些具体实施方式中，沉积掩膜层时，通入硅烷的流量为1000-2000sccm，氮气的流量为2000-5000sccm，压力为200-300Pa，电源功率为3-20kW，时间为100-300s。
本发明中S3第一次刻蚀开口、S7第二次刻蚀开口分别可以采用激光或掩膜腐蚀的方式，只要能形成对应半导体开口区即可。进一步的，所述激光可以为紫外或绿光激光，脉冲宽度小于10ns。
所述第一半导体开口区、第二半导体开口区的宽度可以参照现有技术中的对应半导体开口区的范围，例如，第二半导体开口区的宽度可以为400-800μm，第二半导体开口区的宽度为100-250μm。
本发明S4所述制绒清洗中掩膜层可以根据实际需求进行去除或不去除。
本发明S4所述制绒清洗的条件可以参照现有技术中的进行，包括制绒、清洗两个过程。例如，所述制绒的条件包括：制绒时间为8-30min，制绒温度为75℃-85℃。例如，所述制绒清洗所采用的制绒液可以参考现有技术中的制绒液，例如制绒液可以是碱（如氢氧化钾或氢氧化钠）、制绒添加剂与水的混合液，其中碱的质量百分含量为1%-5%，制绒添加剂的质量百分含量为0.5%-1%。制绒添加剂可以通过商购得到。例如，所述清洗可以采用常规清洗溶液，例如可以为含HF的酸液，HF酸质量百分比为0.5% -5%，去离子水质量百分比为95%-99.5%，所述清洗的条件包括：处理温度为20℃-30℃，去除时间为60-300s。
本发明S6所述正面钝化层及减反层的形成方法和种类及其厚度可以分别参照现有技术，例如，形成方法可以采用PECVD或Hot-wire方式。例如，所述正面钝化层可以包含本征氢化非晶硅层及掺杂非晶硅层的叠层或本征氢化非晶硅层及掺杂微晶硅层的叠层。例如，所述减反层为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的一种或组合。
在本发明的一些优选实施方式中，所述背膜连镀的背接触电池的制备方法还包括：
S9、在S8所得硅片背面沉积导电膜层；
S10、在S9所得背面的导电膜层上进行第三次刻蚀开口，形成隔离第一半导体开口区和第二半导体开口区之间的绝缘槽；
S11、在S10所得背面第一半导体开口区与第二半导体开口区处分别形成金属电极。
本发明所述导电膜层可以采用物理气相沉积技术（PVD）或活化等离子沉积技术（RPD）方式形成。导电膜层的材质和厚度可以参照现有技术，例如导电膜层厚度可以为40-80nm。例如，导电膜层的材料可以是掺锡、钨、钛、锌中至少一种的氧化铟基薄膜或为掺铝和/或硼的氧化锌基薄膜。
本发明所述第三次刻蚀开口可以采用掩膜腐蚀或激光的方式，在硅片背面刻蚀开口，形成绝缘槽，刻蚀后第一半导体层与第二半导体层之间的电阻大于1kΩ。所述绝缘槽宽度例如可以为20-100μm。
金属电极的形成例如可以采用丝网印刷技术。
下面详细描述本发明的实施例，是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种背膜连镀的背接触电池的制备方法，如图3所示，包括：
S01包括：
S1、硅片双面抛光：
N型单晶硅片双面抛光清洗，所述硅片为直拉单晶硅片。
S2、在硅片背面形成第一半导体层和掩膜层：
所述第一半导体层包含隧穿氧化硅层与N型的第一掺杂多晶硅层，所述掩膜层为氮化硅，所述隧穿氧化硅层厚度为1.5nm，第一掺杂多晶硅层厚度为100nm、有效掺杂浓度为5×1020cm-3，掩膜层厚度为70nm。所述隧穿氧化硅层、第一掺杂多晶硅层、掩膜层采用管式多晶硅沉积炉依次沉积并高温退火形成，所述沉积温度为450℃。沉积隧穿氧化硅层时笑气的流量为8000sccm，压力为150Pa，电源功率为10kW，时间为40s。沉积第一掺杂多晶硅层时，硅烷的流量为2000sccm，氢气携带磷烷（比例为2%PH3：98% H2）的流量为2500sccm，氢气的流量为8000sccm，压力为450Pa，电源功率为10kW，时间为1000s。沉积氮化硅时硅烷的流量为1500sccm，氮气的流量为3000sccm，压力为200Pa，电源功率为10kW，时间为800s。之后进行高温退火，具体地，通入氮气，氮气的流量为10000sccm，退火温度为900℃，压力为5000Pa，时间为50min。
S3、在硅片背面第一次刻蚀开口，形成第二半导体开口区；
所述第一次刻蚀开口采用激光的方式，只要能形成第二半导体开口区即可。所述激光为紫外激光，脉冲宽度5ns。所述第二半导体开口区的宽度为500μm。
S4、对上述硅片正面和背面各半导体开口区进行制绒清洗：
对上述硅片正面和背面各半导体开口区进行制绒清洗，所用制绒液是氢氧化钾、制绒添加剂与水的混合液，其中氢氧化钾的质量百分含量为3%，制绒添加剂的质量百分含量为0.5%。制绒时间为10min，制绒温度为80℃。
在正面制绒的过程中，经过最后清洗溶液也同时去除硅片背面的掩膜层，所述去除掩膜层所用的清洗溶液为HF酸液，HF酸质量百分比为0.5%，去离子水质量百分比为99.5%，处理温度为25℃，去除时间100s。
S5、在S01所得硅片背面形成第二半导体层和隔离牺牲层；
所述第二半导体层包含本征氢化非晶硅层和P型的第二掺杂硅层（具体为掺杂非晶硅层）。所述第二半导体层通过板式CVD连镀的方式实现，在一套沉积系统中沉积形成，具体地，如图2所示，先将S01所得硅片设置在载板9上，经上料系统1进入预热腔2预热，之后进入第一镀膜腔3沉积本征氢化非晶硅层，沉积完本征氢化非晶硅层后不破空也不更换载板9，在原有的沉积系统中传输至第二掺杂腔7继续进行P型第二掺杂硅层沉积。同时在沉积完第二掺杂硅层后，在第二掺杂腔7内继续沉积一层隔离牺牲层，所述隔离牺牲层为二氧化硅，所述隔离牺牲层直接覆盖在载板及硅片及其上膜层的上表面，可以有效地隔绝载板9上的掺杂元素对本征氢化非晶硅层的污染；所述本征氢化非晶硅层厚度为7nm，第二掺杂硅层厚度为13nm、有效掺杂浓度为5.6×1019cm-3，隔离牺牲层的厚度为5nm。
所述本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层实现连镀方式进行，本征氢化非晶硅层的温度控制在200℃，第二掺杂硅层的温度控制在180℃，本征氢化非晶硅层与第二掺杂硅层的工艺温度比应控制在1：0.9；本征氢化非晶硅层的沉积的条件包括：通入硅烷的质量流量为1000sccm，氢气的质量流量为6000sccm，压力为100Pa，电源功率为8kW，时间为2min；所述第二掺杂硅层的沉积的条件包括：通入硅烷的质量流量为1000sccm，硼烷的质量流量为600sccm，氢气的质量流量为6000sccm，压力为100Pa，电源功率为10kW，时间为2.5min。
所述本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层实现连镀方式进行，沉积完第二掺杂硅层后需进行充气与抽气循环反复的洗气操作，再进行一层隔离牺牲层的沉积。所述洗气时间持续100s，洗气操作中的充气为往第二掺杂腔7中通入为氮气，充气的气流为5000sccm，所述充气的时间为10s、抽气的时间为将第二掺杂腔7内的气体抽至真空压力为10-1Pa以下，所述充气与抽气的循环洗气操作的次数为3次；所述充气与抽气循环洗气的目的为带走第二掺杂腔7内的残留的掺杂气体，为后面沉积隔离牺牲层做一次清洁腔室。
沉积隔离牺牲层（为二氧化硅掺杂源）时，温度控制在180℃，在第二掺杂腔7内通入硅烷、二氧化碳和氢气的气体，硅烷的流量为1000sccm，二氧化碳的流量为800sccm，氢气的流量为6000sccm，控制压力为100Pa，电源功率为1kW，沉积时间为85s。
S6、在硅片正面形成正面钝化层及减反层；
所述正面钝化层及减反层采用PECVD方式形成，所述正面钝化层包含本征氢化非晶硅层及N型掺杂非晶硅层，所述减反层为氮化硅。
S7、在硅片背面第二次刻蚀开口，形成第一半导体开口区；
所述第二次刻蚀开口采用激光的方式，只要能刻蚀掉第一半导体层上方的第二半导体层形成与第二半导体开口区间隔排列的第一半导体开口区即可。所述激光为紫外激光，脉冲宽度2ns。所述形成的第二半导体开口区的宽度为200μm。
S8、对S7所得背面进行单面清洗，去除上述硅片背面的隔离牺牲层和绕镀层；
采用单面清洗的方式，具体采用链式清洗工艺通过链式辊带液方式单面去除背面表面隔离牺牲层和正面减反层引起的绕镀层，采用质量浓度为5%的氢氟酸（HF）与超纯水（DI-Water）的HF酸溶液处理背面，处理时间10min。所述隔离牺牲层在5wt%的HF酸溶液中腐蚀速率3nm/s，绕镀层的腐蚀速率为2.8nm/s。控制隔离牺牲层的腐蚀速率能够保证钝化性能在较高水平，防止移除隔离牺牲层的时间太长而导致钝化性能太差。
S9、在S8所得背面沉积导电膜层；
采用物理气相沉积技术（PVD）在硅片背面沉积透明导电膜层，所述透明导电膜层厚度为60nm，透明导电膜层的材料是掺锡氧化铟基薄膜。
S10、在硅片背面第三次刻蚀开口，形成绝缘槽；
采用掩膜腐蚀的方式，在硅片背面第三次刻蚀开口，形成第一半导体与第二半导体之间的绝缘槽。所述绝缘槽宽度为50μm，刻蚀后第一半导体层与第二半导体层之间的电阻大于1kΩ。
S11、在硅片背面第一半导体开口区与第二半导体开口区处分别形成金属电极：
采用丝网印刷技术，在硅片背面第一半导体开口区和第二半导体开口区表面分别形成金属电极。
实施例2
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，调整第二掺杂硅层的沉积温度为170℃，经计算本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层的沉积温度之比控制在1：0.85。该方案下，第二掺杂硅层的厚度为10.5nm、有效掺杂浓度为4.6×1019cm-3。
实施例3
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，调整第二掺杂硅层的沉积温度为190℃，经计算本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层的沉积温度之比控制在1：0.95。该方案下，第二掺杂硅层的厚度为15nm、有效掺杂浓度为6.1×1019cm-3。
实施例4
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，调整本征氢化非晶硅层的沉积温度为220℃，使得本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层的沉积温度之比控制在1：0.818。该方案下，本征氢化非晶硅层的厚度为8nm。
实施例5
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，第二掺杂硅层的沉积时间为135s。该方案下，第二掺杂硅层的厚度为14nm、有效掺杂浓度为5.5×1019cm-3。
实施例6
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，调整隔离牺牲层的厚度为8nm，为满足该厚度需要调整的工艺参数为延长65%的隔离牺牲层沉积时间；此情况下本征氢化非晶硅层、隔离牺牲层的厚度之比为1：1.14。
实施例7
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，调整第二掺杂硅层的厚度为19nm，为满足该厚度需要调整的工艺参数为延长30%的第二掺杂硅层沉积时间；此情况下经计算本征氢化非晶硅层、第二掺杂硅层的厚度之比为1：2.7。
实施例8
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S8中调整隔离牺牲层的腐蚀速率在1nm/s，为满足该腐蚀速率需要调整的工艺参数为：降低二氧化碳60%的掺杂流量，隔离牺牲层的厚度为5nm，此情况下隔离牺牲层和绕镀层的腐蚀速率的差值绝对值在1.8nm/s。
实施例9
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，采用常规异质结钝化结构，具体的，第一半导体层包含厚度为6nm的本征非晶硅与第一掺杂非晶硅层（厚度为8nm、有效掺杂浓度为2×1020cm-3）。
实施例10
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S5中洗气操作的关键参数不同，具体为：洗气时间持续50s，所述充气与抽气的循环洗气操作的次数为1次，其他参数相同。
对比例1
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S5中采用常规方法沉积第二半导体层，不沉积隔离牺牲层，具体S5包括：
本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层（具体为非晶）采用板式PECVD两套沉积系统分别镀膜形成，如图1所示，即分别都用独立的沉积腔室和独立的承载硅片的载板，即沉积本征氢化非晶硅层在第一套沉积系统（放在第一载板6上依次经过上料系统1、预热腔2、第一镀膜腔3、冷却腔4、下料系统5）中进行，沉积第二掺杂硅层在第二套沉积系统（放在第二载板8上依次经过上料系统1、预热腔2、第二掺杂腔7、冷却腔4、下料系统5）中进行。本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层的沉积温度分别为210℃、190℃。本征氢化非晶硅层厚度为7nm，第二掺杂硅层的厚度为10nm、有效掺杂浓度为5.6×1019cm-3。
对比例2
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S5中不沉积隔离牺牲层，S8中无需去除S7所得背面的隔离牺牲层。
对比例3
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，本征氢化非晶硅层的沉积温度为180℃。该方案下，本征氢化非晶硅层的厚度为4nm。
对比例4
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，第二掺杂硅层的沉积时间为3min，该方案下，第二掺杂硅层的厚度为17nm、有效掺杂浓度为8.3×1019cm-3。
对比例5
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，本征氢化非晶硅层的沉积时间为0.53min。该方案下，本征氢化非晶硅层的厚度为3nm。
对比例6
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S5中不进行洗气操作。
测试例
将上述实施例和对比例得到的背接触电池进行性能测试，结果如表1所示。其中，各实施例和对比例的各性能指标均分别以实施例1作为参考基准而换算得到，实施例1的数据为归一化基准1，其他实例基于实施例1而换算，如对比例1的生产成本/实施例1的生产成本为2.1。其中归一化过程中，开路电压Voc的单位为V，填充因子的单位为%，电池转换效率的单位为%。
表1
通过上述结果可知，相对于对比例，采用本发明的实施例方案，能够实现仅共用一套沉积系统，大幅节约设备成本和简化流程，连镀中能有效防止污染，同时保持较优的电池性能，尤其是优异的钝化性能、填充因子和电池转换效率，利于大规模生产实施。
进一步的，根据实施例1和实施例2-10可知，采用本发明优选的温度条件和掺杂浓度配合其他工艺参数的方案，能够保持较高的电池转换效率，更利于提高产品的竞争力。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种背膜连镀的背接触电池的制备方法，包括：S01、在硅片背面形成第一半导体层，并在第一半导体层上进行第一次刻蚀开口，形成第二半导体开口区；其特征在于，还包括：
S5、在S01所得硅片背面依次形成第二半导体层、隔离牺牲层，第二半导体层包含本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层；
其中，第二半导体层、隔离牺牲层采用板式CVD连镀的方式在一套沉积系统中沉积形成且包括：将S01所得硅片设置在载板上，先在第一镀膜腔沉积本征氢化非晶硅层，之后直接在当前所在沉积系统中传输至第二掺杂腔继续沉积第二掺杂硅层，之后对第二掺杂腔进行洗气操作，洗气后继续在该第二掺杂腔中对载板及其上对应膜层的外表面沉积隔离牺牲层；本征氢化非晶硅层的沉积温度控制在190-220℃、沉积时间控制在1-2min，第二掺杂硅层和隔离牺牲层的沉积温度各自独立地控制在150-200℃，第二掺杂硅层和隔离牺牲层的沉积时间之和控制在1-4min；
S6、在硅片的正面依次形成正面钝化层、减反层；
S7、在S6所得背面的第二半导体层及其对应隔离牺牲层进行第二次刻蚀开口，形成与第二半导体开口区间隔排列的第一半导体开口区；
S8、对S7所得背面进行单面清洗，去除S7所得背面的隔离牺牲层和绕镀层。
2.根据权利要求1所述的背膜连镀的背接触电池的制备方法，其特征在于，本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层的沉积温度之比控制在1：0.68-1.05；
和/或，
所述隔离牺牲层为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的背膜连镀的背接触电池的制备方法，其特征在于，所述隔离牺牲层沉积的条件包括：压力为80-300Pa，电源功率为0.2-2kW；
和/或，
所述隔离牺牲层沉积的条件还包括：通入含硅烷、沉积元素气源和氢气的混合气体，沉积元素气源包括二氧化硅或者包括笑气、氨气中的至少一种，硅烷的流量为100-1500sccm，沉积元素气源的流量为100-1500sccm，氢气的流量为5000-10000sccm。
4.根据权利要求1所述的背膜连镀的背接触电池的制备方法，其特征在于，所述沉积系统包括上料系统、预热腔、第一镀膜腔、第二掺杂腔、冷却腔、下料系统；载板承载硅片后依次进入上料系统、预热腔、第一镀膜腔、第二掺杂腔、冷却腔、下料系统；
和/或，
所述隔离牺牲层的沉积时间为0.5-1.5min，所述第二掺杂硅层的沉积时间为1-2.5min。
5.根据权利要求1所述的背膜连镀的背接触电池的制备方法，其特征在于，所述本征氢化非晶硅层的沉积的条件包括：通入硅烷的质量流量为500-2000sccm，氢气的质量流量为3000-10000sccm，压力为80-400Pa，电源功率为0.5-15kW，时间为1-2min；
和/或，
所述第二掺杂硅层的沉积的条件包括：通入硅烷的质量流量为500-2000sccm，硼烷的质量流量为300-1000sccm，氢气的质量流量为3000-20000sccm，压力为80-500Pa，电源功率为0.5-20kW。
6.根据权利要求1所述的背膜连镀的背接触电池的制备方法，其特征在于，所述本征氢化非晶硅层、第二掺杂硅层、隔离牺牲层的厚度之比为1：0.75-4.5：0.375-2；
和/或，
所述本征氢化非晶硅层的厚度为4-8nm，第二掺杂硅层的厚度为6-19nm，隔离牺牲层的厚度为3-8nm。
7.根据权利要求1所述的背膜连镀的背接触电池的制备方法，其特征在于，S5洗气操作包括充气与抽气循环反复的过程，其中，充气为向第二掺杂腔中通入惰性气体，充气与抽气循环反复的次数≥1。
8.根据权利要求7所述的背膜连镀的背接触电池的制备方法，其特征在于，洗气操作的持续时间为30s-150s，充气的时间为5s-15s，抽气的时间至将第二掺杂腔内的气体抽至真空压力为10-1Pa以下；
和/或，
充气时通入的惰性气体流量为1000sccm-10000sccm。
9.根据权利要求1所述的背膜连镀的背接触电池的制备方法，其特征在于，S8所述单面清洗中，隔离牺牲层的腐蚀速率≥1nm/s，和/或，隔离牺牲层和绕镀层的腐蚀速率的差值绝对值在0.1-1.8nm/s。
10.根据权利要求1或9所述的背膜连镀的背接触电池的制备方法，其特征在于，S8所述单面清洗的条件包括：采用质量浓度为2%-5%的氢氟酸与超纯水的混合溶液处理背面，处理时间为2-15min。
11.根据权利要求1所述的背膜连镀的背接触电池的制备方法，其特征在于，所述第一半导体层包含隧穿氧化硅层与第一掺杂多晶硅层，第一掺杂多晶硅层和第二掺杂硅层中一个为N型，另一个为P型；其中，隧穿氧化硅层厚度为1-2nm，第一掺杂多晶硅层厚度为70-120nm、有效掺杂浓度为1020cm-3-1021cm-3，第二掺杂硅层的有效掺杂浓度为1019cm-3-1020cm-3。
12.根据权利要求1所述的背膜连镀的背接触电池的制备方法，其特征在于，S01、在硅片背面形成第一半导体层，并在第一半导体层上进行第一次刻蚀开口，形成第二半导体开口区；包括：
S1、提供硅片；
S2、在硅片背面形成第一半导体层和掩膜层；
S3、在硅片背面第一次刻蚀开口，形成第二半导体开口区；
S4、之后进行制绒清洗，任选的在制绒清洗的同时去除硅片背面的掩膜层；
和/或，
所述背膜连镀的背接触电池的制备方法还包括：
S9、在S8所得硅片背面沉积导电膜层；
S10、在S9所得背面的导电膜层上进行第三次刻蚀开口，形成隔离第一半导体开口区和第二半导体开口区之间的绝缘槽；
S11、在S10所得背面第一半导体开口区与第二半导体开口区处分别形成金属电极。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190371946A1 (en) * 2018-05-30 2019-12-05 Imec Vzw Method for In Situ Surface Repassivation in Back-Contacted Solar Cells
CN112071953A (zh) * 2020-09-03 2020-12-11 江苏杰太光电技术有限公司 一种板式设备制备钝化接触太阳能电池的方法及装置
CN116525708A (zh) * 2023-07-05 2023-08-01 福建金石能源有限公司 正面宽带隙掺杂的联合钝化背接触太阳电池及其制备方法
CN117457803A (zh) * 2023-12-21 2024-01-26 金阳(泉州)新能源科技有限公司 一种背接触电池的一次退火制备方法
CN117577697A (zh) * 2024-01-16 2024-02-20 金阳(泉州)新能源科技有限公司 具有特定正面钝化结构的背接触电池及其制备方法和应用
WO2024045917A1 (zh) * 2022-08-31 2024-03-07 隆基绿能科技股份有限公司 背接触太阳能电池及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190371946A1 (en) * 2018-05-30 2019-12-05 Imec Vzw Method for In Situ Surface Repassivation in Back-Contacted Solar Cells
CN112071953A (zh) * 2020-09-03 2020-12-11 江苏杰太光电技术有限公司 一种板式设备制备钝化接触太阳能电池的方法及装置
WO2024045917A1 (zh) * 2022-08-31 2024-03-07 隆基绿能科技股份有限公司 背接触太阳能电池及其制备方法
CN116525708A (zh) * 2023-07-05 2023-08-01 福建金石能源有限公司 正面宽带隙掺杂的联合钝化背接触太阳电池及其制备方法
CN117457803A (zh) * 2023-12-21 2024-01-26 金阳(泉州)新能源科技有限公司 一种背接触电池的一次退火制备方法
CN117577697A (zh) * 2024-01-16 2024-02-20 金阳(泉州)新能源科技有限公司 具有特定正面钝化结构的背接触电池及其制备方法和应用

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