CN118099285A - 一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法及太阳能电池片 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法及太阳能电池片，涉及太阳能电池制备技术领域，包括：对硅片进行制绒，并对制绒后的硅片正面氧化，离子沉积掺硼非晶硅薄膜；进行退火，使得非晶硅晶化，同时推进硼原子掺杂形成P+发射极；在所述掺硼非晶硅薄膜上采用激光诱导氧化制备图形化氧化硅掩膜，推进部分多晶硅；对硅片正面的非金属接触区和硅片背面刻蚀，再去除图形化氧化硅掩膜；对刻蚀后的硅片背面氧化，在氧化后的硅片背面离子沉积掺磷非晶硅薄膜，退火，以使得磷原子穿透氧化层，形成N+层；在硅片表面钝化并制备减反射膜，以丝网印刷烧结获得电池片；解决现有TOPCon电池制备过程复杂，效率较低的问题。

Description

一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法及太阳能电池片

技术领域

本发明涉及太阳能电池制备技术领域，尤其涉及一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法及太阳能电池片。

背景技术

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能的系统，其中太阳能电池的基本结构就是一个大面积平面PN结。在太阳光照射到PN结上时，PN结吸收光能激发出电子和空穴，随后在PN结中产生电压，实现光电的转换。因此，在晶硅电池中实现太阳光能和电能转换的核心结构即为PN结。对于N型晶硅电池，硼扩散/掺杂作为形成PN结的关键工艺，将直接影响电池转换效率。

目前TOPCon电池前表面仅有氧化铝钝化，使用烧穿型浆料，依然存在金属-硅片的直接接触，导致电池钝化水平下降，考虑到正面采用氧化硅+多晶硅钝化接触结构可以避免金属-硅片的直接接触，但电池前表面多晶硅会造成强烈的光学吸收，影响电池效率，因此还需要去除部分多晶硅，而现有TOPCon电池硅片表面金属接触区沉积氧化硅和多晶硅制备方案工序较多，操作复杂，制备效率较低。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法及太阳能电池片，解决现有TOPCon电池制备过程复杂，效率较低的问题。

本发明公开了一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法，包括：

对硅片进行制绒，并对制绒后的硅片正面氧化，在氧化后的硅片正面离子沉积掺硼非晶硅薄膜；

对沉积有掺硼非晶硅薄膜的硅片进行退火，使得非晶硅晶化，同时推进硼原子掺杂形成P+发射极；

在掺硼非晶硅薄膜上采用激光诱导氧化制备图形化氧化硅掩膜，推进部分多晶硅；其中，所述图形化氧化硅掩膜覆盖硅片正面上的金属接触区；

对硅片正面的非金属接触区和硅片背面刻蚀，再去除所述图形化氧化硅掩膜；

对刻蚀后的硅片背面氧化，在氧化后的硅片背面离子沉积掺磷非晶硅薄膜，退火以推进磷原子掺杂形成N+层；

在硅片表面钝化并制备减反射膜，以丝网印刷烧结获得电池片

优选地，采用平板式PECVD对硅片正面或硅片背面进行氧化，采用平板式PVD沉积非晶硅薄膜。

优选地，对沉积有掺硼非晶硅薄膜的硅片进行退火，退火时间为30-90min，退火温度为940-1000℃。

优选地，采用脉冲紫外纳秒激光器局部氧化多晶硅，在硅片正面制备图形化氧化硅掩膜；

其中，激光功率>3W，所述图形化氧化硅掩膜厚度为1-10nm，氧化区域宽度为10-100μm。

优选地，所述对硅片正面的非金属接触区和硅片背面刻蚀，再去除图形化氧化硅掩膜，包括：

采用氢氧化钾和制绒添加剂去除硅片正面的非金属接触区的掺硼非晶硅薄膜；

水洗后，再采用氢氟酸和盐酸混合清洗硅片表面；

采用盐酸和臭氧混合氧化硅片表面，再通过氢氟酸去除硅片背面的氧化层；

采用氢氧化钾和碱抛添加剂抛光硅片背面的绒面；

对硅片采用氢氟酸清洗，水洗，烘干。

优选地，在硅片正面氧化形成的氧化层厚度为0.5-3nm；

所述掺硼非晶硅薄膜厚度为10-300nm；硼掺杂浓度为1E19cm^-3-1E21cm^-3。

优选地，在硅片背面氧化形成的氧化层厚度为0.5-3nm；

所述掺磷非晶硅薄膜厚度为10-300nm；硼掺杂浓度为5E19cm^-3-5E21cm^-3。

优选地，使得磷原子穿透氧化层形成N+层的退火时间为30-90min，退火温度为800-900℃。

优选地，所述在硅片表面钝化并制备减反射膜，包括：

在硅片正面制备氧化铝钝化膜；

在硅片正面制备第一减反射膜，在硅片背面制备第二减反射膜，其中，所述第一减反射膜和第二减反射膜分别包括以下一种或多种叠膜：氮化硅、氮氧化硅、氧化硅；

所述氧化铝钝化膜厚度为3-12nm；

所述第一减反射膜厚度为70-95nm，折射率为1.8-2.2；

所述第二减反射膜厚度为60-110nm，折射率为1.8-2.2。

本发明还提供一种指叉式钝化接触太阳能电池片，采用上述的制备方法制备，包括：硅片，位于硅片正面的P+发射极、氧化层、掺硼非晶硅薄膜、氧化铝钝化膜、第一减反射膜，位于硅片背面的氧化层、掺磷非晶硅薄膜、第二减反射膜，所述硅片正面用于连接银铝电极，所述硅片背面用于连接银电极。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

本申请提供一种硅基太阳能电池的制备方法，齐聚友选择性反射极钝化接触结构，采用板式PECVD和PVD，由下至上镀膜方式，制作双面掺杂非晶硅薄膜；采用激诱导光氧化制备覆盖硅片正面金属接触区的氧化硅掩膜，从而保护正面金属接触区的掺杂多晶硅薄膜，并去除非金属接触区多晶硅，同时氧化硅掩膜额制备进一步推进掺杂，制备非金属接触区浅结轻掺P+和金属接触区重掺P++结构的选择性反射极结构，操作简便，解决现有TOPCon电池制备过程复杂，效率较低的问题。

附图说明

图1为本发明所述一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法及太阳能电池片实施例一的流程图；

图2为本发明所述一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法及太阳能电池片实施例一和实施例二制备过程氧化硅掩膜的结构示意图；

图3为本发明所述一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法及太阳能电池片实施例一和实施例二制备的电池片的结构示意图。

附图标记：

1-硅片；21-P+发射极；22-硅片正面的氧化层；23-掺硼非晶硅薄膜；24-钝化膜；25-第一减反射膜；31-硅片背面的氧化层；32-掺磷非晶硅薄膜；33-第二减反射膜；41-银铝电极；42-银电极；5-图形化氧化硅掩膜/氧化硅掩膜。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：本实施例公开了一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法，其中，使用PVD原位掺杂的方式制作双面多晶硅相比现有技术减少绕镀膜的工序，采用激光诱导氧化技术，在正面掺杂多晶硅上制备图形化氧化硅掩膜(拒不氧化)，简化多晶硅的制备工序，降低工艺难度，同时硅片正面通过掺杂非晶，光子吸收区(非金属接触区)制备轻掺浅结的PN结(P+)，金属接触区制备重掺接触结构(P++)，提高电池效率，硅片背面通过掺杂非晶形成N+层，以制备电池片。

还作为解释的，本实施方式的硅片上的金属接触区为在丝网印刷烧结以形成电池片时与金属丝(栅线)接触的区域，非金属区则为硅片上除了与金属丝接触的其他区域，具体的，参阅图1-图3，包括以下步骤：

S10：对硅片进行制绒，并对制绒后的硅片正面氧化，在氧化后的硅片正面离子沉积掺硼非晶硅薄膜；

需要说明的是，本实施方式中对硅片与沉积掺硼非晶薄膜可以采用现有的操作步骤实现，但需要说明的不同的在于本方案中，采用平板式PECVD对硅片正面或硅片背面进行氧化，采用平板式PVD沉积非晶硅薄膜。具体的，作为示例的可以设置将硅片置于镂空载板上，而后通过链式传输到不同的反应腔，基于板式PECVD和PVD由下至上镀膜方式，通过镂空载板，制作双面掺杂poly(非晶硅薄膜)，整套工艺流程不需要现有工艺中采用的绕镀绕扩。

还作为补充的，本实施方式中对硅片表面(正面或背面、下述掩膜)的氧化均生成氧化硅，只是不同位置的氧化硅厚度、作用不同。

具体的，对硅片进行制绒也前好需要对硅片进行清洗操作，以防止杂质对制备的电池片性能的影响，具体的操作可以是采用氢氧化钾(1％-10％)和双氧水(5％-15％)混合溶液清洗硅片表面，去除硅片表面脏污，采用水洗去除表面药残和脏污，之后采用制绒添加剂进行制绒，如采用氢氧化钾(1％-10％)和制绒添加剂(0.5％-5％)混合溶液，在硅片表面形成金字塔绒面并去除切割损伤；而后，水洗去除表面药残和脏污，采用氢氧化钾(1％-10％)和双氧水(5％-20％)混合溶液清洗硅片表面，去除添加剂残留；再采用水洗去除表面药残和脏污，采用氢氟酸(1％-10％)和盐酸(1％-10％)混合溶液清洗硅片表面，采用水洗去除表面药残和脏污，采用慢提拉去除硅片表面脏污，使硅片脱水，将硅片放置于烘干槽，高温吹扫，烘干硅片表面，吹扫气体：氮气或压缩空气，经过测试，本实施方式上述步骤对硅片的处理会导致硅片减重：0.3g-0.6g；(以182.2尺寸硅片为例)绒面反射率：9％-12％；绒面金字塔大小约为：高：0.6um-3um，宽：1.2um-5um。

可以理解的是，上述步骤的具体控制的温度和时长可根据实际场景具体设置，还需要说明的是，本申请中大多采用弱酸和强酸混合清洗硅片，使得硅片保持洁净，也可应用于下述制备过程中如去除氧化层等，以控制制备所需的膜层，去除如硅片表面非金属接触区的非晶硅薄膜层等，具体根据实际应用确定具体工艺参数。

如上所述的，采用平板式PECVD方式对清洗制绒后的硅片正面氧化制作SiO2，平板式PVD方式对氧化后硅片沉积一层掺硼非晶硅；作为示例的，将经过清洗制绒后的硅片放置于镂空载板，传输至反应腔1，采用pecvd方式电离O₂至等离子体，通过镂空载板由下至上氧化硅片表面，载板经过过渡腔，传输至反应腔2，采用PVD方式，通过镂空载板，由下至上沉积非晶硅薄膜；其中，反应腔1：PECVD方法氧化硅片时，采用氧气作为工艺气体，工艺温度：200-500℃。反应腔2：PVD方法制备硼掺杂非晶硅层时，采用硅靶，并以氩气作为工作气体，硼烷作为掺杂气体，工艺温度：200-500℃。

基于上述，在硅片正面氧化形成的氧化层厚度为0.5-3nm；所述掺硼非晶硅薄膜厚度为10-300nm；硼掺杂浓度为1E19cm^-3-1E21cm^-3，可以根据调整反应腔的工艺参数控制非晶硅薄膜厚度及掺杂浓度。

S20：对沉积有掺硼非晶硅薄膜的硅片进行退火，使得非晶硅晶化，同时推进掺杂，硼原子掺入硅片形成P+发射极；

具体的，在本实施方式中，通过退火使得非晶硅晶化成多晶硅，硼原子激活降低膜层电阻率，穿过氧化层进入硅基(硅片)，对沉积有掺硼非晶硅薄膜的硅片进行退火，退火时间为30-90min，退火温度为940-1000℃。具体的，将硅片水平或垂直插入石英舟，通过碳化硅浆，传输至高温炉管，在其中进行退火。

还作为补充的，可以在上述步骤S20后再次对硅片表面进行清洗，具体的，作为示例的，采用氢氟酸(1％-10％)和盐酸(1％-10％)混合溶液清洗硅片表面，常温操作即可，采用水洗去除表面药残和脏污，采用慢提拉去除硅片表面脏污，使硅片脱水，最后将硅片放置于烘干槽，高温吹扫，烘干硅片表面。以减少制备过程上述退火过程中硅片表面氧化从而影响后续制备过程或影响制备出的电池片的性能。

S30：在所述掺硼非晶硅薄膜上采用激光诱导氧化制备图形化氧化硅掩膜，推进部分多晶硅；其中，所述图形化氧化硅掩膜覆盖硅片正面上的金属接触区，使得硅片正面上的金属接触区重掺杂，而硅片正面上的非金属接触区浅掺杂；

在本实施方式中，采用激光诱导氧化技术，在硅片正面的掺硼非晶硅薄膜上局部氧化，使其形成图形化氧化硅掩膜(参阅图2)，并推进部分多晶硅杂质；作为解释的，该图形化可以理解为制备出的氧化硅掩膜覆盖多个区域(具有多个氧化区域)，各个(覆盖/氧化)区域之间具有间隔的分布，每一覆盖/氧化的区域可以呈现为一近似包括但不限于如矩形、方形等的图形状。

具体的，电池放置于水平台面，采用脉冲紫外纳秒激光器局部氧化多晶硅，在硅片正面制备图形化氧化硅掩膜；其中，激光功率>3W，所述氧化硅掩膜厚度为1-10nm，区域宽度为10-100μm；可控制激光功率和位置调整制备出的氧化硅掩膜的具体尺寸，其应当对应于硅片上的金属接触区，如前所述的与金属丝(栅线)接触的位置，从而进一步推进掺杂，使得该区域重掺杂，同时制备的氧化硅(氧化层)与多晶硅钝化接触结构可以避免金属-硅片的直接接触，激光诱导氧化制作掩膜同时推进多晶硅杂质，进一步降低金属接触区多晶硅接触电阻，提升制备出的电池片的工作效率。

S40：对硅片正面的非金属接触区和硅片背面刻蚀，再去除图形化氧化硅掩膜；

作为说明的是，本实施方式中通过上述激光诱导氧化制备图形化氧化硅掩膜，从而使得在去除硅片上非金属区的非晶硅薄膜时不会影响金属区域的多晶硅布置，且在去除非金属区的非晶硅薄膜后去除该氧化硅掩膜(参阅图3中氧化硅掩膜、非金属区的非晶硅薄膜均被去除)，由于是氧化形成，因此去除也比较方便，区别与现有采用的喷胶或者开窗等方式，既不会对硅片造成损伤，同时操作简便。

具体的，所述对硅片正面的非金属接触区和硅片背面刻蚀，再去除图形化氧化硅掩膜，包括：采用氢氧化钾和制绒添加剂去除硅片正面的非金属接触区的掺硼非晶硅薄膜，作为解释的，采用氢氧化钾(1％-10％)和制绒添加剂(0.5％-5％)，去除硅片正面非金属接触区多晶硅，该制绒添加剂可以极大降低KOH对氧化硅腐蚀速率，保护金属接触区氧化硅掩膜和底层多晶硅；水洗后，再采用氢氟酸和盐酸混合清洗硅片表面；采用盐酸和臭氧混合氧化硅片表面，再通过氢氟酸去除硅片背面的氧化层；采用氢氧化钾和碱抛添加剂抛光硅片背面的绒面，再对硅片采用氢氟酸清洗，去除表面氧化层(包括图形化氧化硅掩膜)，水洗，烘干。

作为示例的，采用氢氧化钾(1％-10％)和制绒添加剂(0.5％-5％)，去除硅片正面非金属接触区的非晶硅后，采用水洗去除表面药残和脏污，再采用氢氟酸(1％-10％)和盐酸(1％-10％)混合溶液清洗硅片表面，然后采用盐酸(0.1％-1％)和臭氧(50ppm-100ppm)混合溶液，氧化硅片表面，再将硅片平铺于链式传输机构，使用喷淋管，在硅片正面铺满水膜，通过带液滚轮于氢氟酸溶液(1％-10％)传输，去除背面氧化层；再使得硅片通过链条式传输机构，通过带液体滚轮于氢氧化钾(1％-10％)和碱抛添加剂(0.5％-5％)混合溶液传输抛光背面绒面，形成塔基，硅片通过链式传输机构，通过传输滚轮，浸没于氢氟酸(1％-10％)溶液传输，去除表面氧化层(即包括氧化硅掩膜)，并清洗硅片；最后硅片通过链式传输机构，通过传输滚轮，浸没于水溶液，喷淋清洗硅片表面；而后通过链式传输机构，上下风刀，吹扫烘干硅片表面。

还作为说明的是，采用隧穿氧化层+掺杂多晶硅的掺杂扩散和氧化硅掩膜，而后去除光子吸收区(非金属接触区)掺杂非晶硅的方式，使得制备出光子吸收区浅结轻掺P+和金属接触区重掺P++结构的选择性反射极结构，通过设置隧穿氧化层厚度和掺杂多晶硅掺杂量，硅片上非金属接触区和金属接触区掺杂浓度，可根据实际场景控制，且由于氧化硅掩膜的保护，在去除非金属接触区掺杂非晶硅薄膜时使得金属接触区的掺杂非晶硅薄膜保留，从而金属接触区制备氧化硅+多晶硅避免金属-硅基直接接触，提高电池Uoc，同时去除非金属接触区多晶硅，避免多晶硅光学吸收导致的Isc损失，提升电池效率。

S50：对刻蚀后的硅片背面氧化，在氧化后的硅片背面离子沉积掺磷非晶硅薄膜，退火，以使得磷原子穿透氧化层，形成N+层；

还作为补充的，本实施方式中硅片正面和硅片背面为相对的两侧面，其中所述硅片正面用于连接银铝电极，所述硅片背面用于连接银电极，为形成Pn结，在硅片正面形成P+发射极，在硅片背面形成n型基底。具体的，在硅片背面氧化形成的氧化层厚度为0.5-3nm；所述掺磷非晶硅薄膜厚度为10-300nm；硼掺杂浓度为5E19cm^-3-5E21cm^-3。

与上述S10中相似，氧化和沉积非晶硅薄膜采用平板式PECVD和PVD，具体的，作为示例的，采用平板式PECVD方式对清洗制绒后的硅片正面氧化制作SiO₂(氧化)，平板式PVD方式对氧化后硅片沉积一层掺磷非晶硅；经过清洗后的硅片放置于镂空载板，传输至反应腔3，采用pecvd方式电离O₂至等离子体，通过镂空载板由下至上氧化硅片表面，载板经过过渡腔，传输至反应腔4，采用PVD方式，通过镂空载板，由下至上沉积非晶硅薄膜；其中，反应腔3：PECVD方法氧化硅片时，采用氧气作为工艺气体。工艺温度：200-500℃；反应腔4：PVD方法制备磷掺杂非晶硅层时，采用硅靶，并以氩气作为工作气体，磷烷作为掺杂气体。工艺温度：200-500℃，具体可调整工艺参数控制掺杂浓度和非晶硅薄膜厚度，与上述掺硼非晶硅薄膜制备相似的。

进一步的，在沉积掺磷非晶硅薄膜后，将硅片水平或垂直插入石英舟，通过碳化硅浆，传输至高温炉管；掺杂非晶硅膜通过高温退火，晶化成多晶硅，磷原子激活降低膜层电阻率，并穿透氧化层掺入硅基形成隧穿效应，形成N+层；其退火时间为30-90min，退火温度为800-900℃。

作为补充的，在本实施方式中上述制备N+层的非晶硅薄膜制备与现有制备过程相似，也可采用现有其他制备步骤替代，可根据实际使用场景确定。

S60：在硅片表面钝化并制备减反射膜，以丝网印刷烧结获得电池片。

在本实施方式中，在上述在硅片上制备P+反射极和N+层，其可形成实现太阳光能和电能转换的核心结构，即PN结，进一步，进行钝化以及减反射膜的制备，提高电池片对太阳光的利用率，有助于提高光生电流密度，进而提高转换效率，同时钝化增加薄膜中的氢降低了发射结的表面复合速率，减小了暗电流，提升了开路电压，提高了光电转换效率，具体的钝化和减反射膜也可采用现有方式制备。

在此之前，还可对硅片进行清洗以减少制备过程中在硅片表面产生杂质影响电池片制备的效果，具体的可采用与上述相似的清洗方法，如采用氢氟酸(1％-10％)和盐酸(1％-10％)混合溶液清洗硅片表面，再采用水洗去除表面药残和脏污，采用慢提拉去除硅片表面脏污，使硅片脱水，最后将硅片放置于烘干槽，高温吹扫，烘干硅片表面。

在本实施方式中，具体的，所述在硅片表面钝化并制备减反射膜，包括：在硅片正面制备氧化铝钝化膜；在硅片正面制备第一减反射膜，在硅片背面制备第二减反射膜，其中，所述第一减反射膜和第二减反射膜分别包括以下一种或多种叠膜：氮化硅、氮氧化硅、氧化硅；所述氧化铝钝化膜厚度为3-12nm；所述第一减反射膜厚度为70-95nm，折射率为1.8-2.2；所述第二减反射膜厚度为60-110nm，折射率为1.8-2.2。

具体的，采用平板式或管式ALD方式，在硅片正面制备氧化铝钝化膜层，工艺气体包括但不限于：三甲基铝、水或臭氧等，采用管式PECVD方式，分别在硅片正面和硅片背面制备第一减反射膜和第二减反射膜，作为示例的，制备第一反射膜时，采用工艺气体包括但不限于以下：硅烷、氨气、氧气；工艺时间：30min-60min，工艺温度：400-550℃；制备第二反射膜时，采用工艺气体包括但不限于以下：硅烷、氨气、氧气；工艺时间：30min-60min，工艺温度：450-550℃。

在基于上述制备完减反射膜后，需要进行丝网印刷烧结形成电池片，与现有的丝网印刷方法想类似的。具体的，硅片正面多晶硅膜层区印刷银铝浆料，背面印刷银浆；印刷后硅片，传输至烧结炉，高温烧结，金属与硅片形成欧姆接触，制作成电池片。作为示例的，本实施方式硅片上正面主栅数量：12根-16根；正面副栅数量：130根-200根；正面副栅宽度：15um-25um；正面副栅高度：5um-10um；背面主栅数量：12根-16根；背面副栅数量：130根-300根；背面副栅宽度：30um-50um；背面副栅高度：8um-12um；烧结温度：750℃-850℃；具体的栅线数量和位置的布置可根据实际使用场景进行调整。

本实施方式中，提供了一种硅基太阳能电池选择性反射极钝化接触结构制备工艺，具体的，采用板式PVD，由下至上镀膜方式，通过镂空载板，制作双面掺杂非晶硅，不存在绕镀绕扩；采用激诱导光氧化技术，制备硅片正面金属接触区掩膜，可以保护正面金属接触区掺杂多晶硅，并去除非金属接触区多晶硅；采用隧穿氧化层+掺杂多晶硅的掺杂和图形化氧化硅掩膜，制备非金属接触区浅结轻掺P+和金属接触区重掺P++结构的选择性反射极结构；在激光诱导氧化制作掩膜的制备过程中同时推进多晶硅杂质，进一步降低金属接触区多晶硅接触电阻，提升电池效率。本实施方式提供的制备方法相对现有无需去绕镀，印刷喷墨掩膜，掩膜板局部遮挡等复杂工序；氧化硅掩膜操作简单，制备程序简易，有效提高生产效率。

实施例二：本实施方式提供一种指叉式钝化接触太阳能电池片，采用上述实施例一种的制备方法制备，具体的，参阅图3，包括：硅片，位于硅片正面的P+发射极、氧化层、掺硼非晶硅薄膜、氧化铝钝化膜、第一减反射膜，位于硅片背面的氧化层、掺磷非晶硅薄膜、第二减反射膜，所述硅片正面用于连接银铝电极，所述硅片背面用于连接银电极。

本实施方式提供的太阳能电池片的硅片正面通过掺硼非晶硅薄膜，非金属接触区(光子吸收区)制备轻掺浅结的PN结(P+)，金属接触区(氧化硅掩膜推进)制备重掺隧穿接触结构(P++)，提高电池效率，通过控制氧化层厚度和掺杂非晶硅掺杂量，控制光子吸收区和金属接触区掺杂浓度和深度，在制备过程中的氧化硅掩膜降低金属接触区多晶硅接触电阻，提升电池效率，且制备后氧化硅掩去除，不会影响电池性能。氧化层作为掩膜制备简便，且去除也方便，节省电池片制备工序，提高制备效率，可批量处理，且无需喷胶、喷墨等辅助手段，减少成本。

作为补充的，可以理解的是，该太阳能电池片可应用于如光伏照明、通信等多个领域，在此未赘述，且还可连接其他模块或多个电池片/硅片组合连接使用，以应对不同的使用场景。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法，其特征在于，包括：

对硅片进行制绒，并对制绒后的硅片正面氧化，在氧化后的硅片正面离子沉积掺硼非晶硅薄膜；

对沉积有掺硼非晶硅薄膜的硅片进行退火，使得非晶硅晶化，同时推进硼原子掺杂形成P+发射极；

在所述掺硼非晶硅薄膜上采用激光诱导氧化制备图形化氧化硅掩膜，推进部分多晶硅；其中，所述图形化掩膜覆盖硅片正面上的金属接触区；

对硅片正面的非金属接触区和硅片背面刻蚀，再去除所述图形化氧化硅掩膜；

对刻蚀后的硅片背面氧化，在氧化后的硅片背面离子沉积掺磷非晶硅薄膜，退火以推进磷原子掺杂形成N+层；

在硅片表面钝化并制备减反射膜，以丝网印刷烧结获得电池片。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

采用平板式PECVD对硅片正面或硅片背面进行氧化，采用平板式PVD沉积非晶硅薄膜。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

对沉积有掺硼非晶硅薄膜的硅片进行退火，退火时间为30-90min，退火温度为940-1000℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

采用脉冲紫外纳秒激光器局部氧化多晶硅，在硅片正面制备图形化氧化硅掩膜；

其中，激光功率>3W，所述图形化氧化硅掩膜厚度为1-10nm，氧化区域宽度为10-100μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对硅片正面的非金属接触区和硅片背面刻蚀，再去除所述图形化氧化硅掩膜，包括：

采用氢氧化钾和制绒添加剂去除硅片正面的非金属接触区的掺硼非晶硅薄膜；

水洗后，再采用氢氟酸和盐酸混合清洗硅片表面；

采用盐酸和臭氧混合氧化硅片表面，再通过氢氟酸去除硅片背面的氧化层；

采用氢氧化钾和碱抛添加剂抛光硅片背面的绒面；

对硅片采用氢氟酸清洗，水洗，烘干。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在硅片正面氧化形成的氧化层厚度为0.5-3nm；

所述掺硼非晶硅薄膜厚度为10-300nm；硼掺杂浓度为1E19cm^-3-1E21cm^-3。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在硅片背面氧化形成的氧化层厚度为0.5-3nm；

所述掺磷非晶硅薄膜厚度为10-300nm；硼掺杂浓度为5E19cm^-3-5E21cm^-3。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

使得磷原子穿透氧化层形成N+层的退火时间为30-90min，退火温度为800-900℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在硅片表面钝化并制备减反射膜，包括：

在硅片正面制备氧化铝钝化膜；

在硅片正面制备第一减反射膜，在硅片背面制备第二减反射膜，其中，所述第一减反射膜和第二减反射膜分别包括以下一种或多种叠膜：氮化硅、氮氧化硅、氧化硅；

所述氧化铝钝化膜厚度为3-12nm；

所述第一减反射膜厚度为70-95nm，折射率为1.8-2.2；

所述第二减反射膜厚度为60-110nm，折射率为1.8-2.2。

10.一种指叉式钝化接触太阳能电池片，其特征在于：采用上述权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备，包括：硅片，位于硅片正面的P+发射极、氧化层、掺硼非晶硅薄膜、氧化铝钝化膜、第一减反射膜，位于硅片背面的氧化层、掺磷非晶硅薄膜、第二减反射膜，所述硅片正面用于连接银铝电极，所述硅片背面用于连接银电极。