本發(fā)明涉及一種全背電極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)及其制備方法。
背景技術(shù):
太陽(yáng)電池永恒的發(fā)展方向是提高效率和降低成本。全背電極(又叫ibc,interdigitatedbackcontact指交叉背接觸)太陽(yáng)電池作為一種高效太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu),其高效率前景已被廣泛認(rèn)識(shí)。目前,全背電極太陽(yáng)電池的制備難點(diǎn)在于背面圖形化過(guò)程,要在背面形成交替排列的p型區(qū)和n型區(qū),通常需要多次掩膜與圖形化過(guò)程。對(duì)于普通擴(kuò)散,想要在特定的局部區(qū)域形成擴(kuò)散層,就需要先在硅片上形成具有相反圖案的掩膜層,用于阻擋擴(kuò)散過(guò)程中雜質(zhì)的進(jìn)入而達(dá)到局部摻雜的目的。
通常,可以用光刻或者絲網(wǎng)印刷的方法來(lái)形成掩膜圖形,前者昂貴,不適合工業(yè)化生產(chǎn)。絲網(wǎng)印刷的方法最貼近工業(yè)化生產(chǎn),但是需要用到刻蝕漿料或者阻擋型漿料,此種漿料本身的刻蝕性能和穩(wěn)定性仍未得到良好的解決,且對(duì)環(huán)境溫濕度敏感,不利于穩(wěn)定的圖形控制。同時(shí),用絲網(wǎng)印刷的方法形成的圖形受限于絲網(wǎng)印刷能力,如對(duì)準(zhǔn)的精度問(wèn)題,印刷重復(fù)性問(wèn)題等,給電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了一定的要求,在一定的參數(shù)條件下,較小的pn間距和金屬接觸面積能帶來(lái)電池效率的提升,因此,絲網(wǎng)印刷的方法,需在工藝重復(fù)可靠性和電池效率之間找到平衡點(diǎn)。
激光是解決絲網(wǎng)印刷局限性的一條途徑。無(wú)論是間接刻蝕掩膜(利用激光的高能量使局部固體硅升華成為氣相,從而使附著在該部分硅上的薄膜脫落),還是直接刻蝕(如sinx吸收紫外激光能量而被刻蝕),激光的方法都可以得到比絲網(wǎng)印刷更加細(xì)小的電池單位結(jié)構(gòu),更小的金屬接觸開(kāi)孔和更靈活的設(shè)計(jì)。需要留意的是激光加工帶來(lái)的硅片損傷,以及對(duì)接觸電阻的影響;另外,精準(zhǔn)對(duì)位是激光設(shè)備的必要條件,如果不采用scanner方式的激光頭,其加工時(shí)間往往較長(zhǎng),平均每片電池片的激光加工需耗時(shí)幾分鐘到十幾分鐘,生產(chǎn)效率低,目前只適合研發(fā)應(yīng)用。
離子注入作為一種穩(wěn)定可靠的摻雜方式,已被半導(dǎo)體行業(yè)青睞多年。隨著光伏行業(yè)離子注入設(shè)備的發(fā)展,應(yīng)用離子注入的方法來(lái)制備ibc電池的優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。普通的離子注入通常為全面注入,圖形化的形成仍然依靠外加掩膜層,比如厚的氧化硅或氮化硅介質(zhì)膜或者光刻膠來(lái)阻擋部分區(qū)域的注入離子進(jìn)入硅片內(nèi)部。
上述問(wèn)題是在全背電極太陽(yáng)電池的生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)予以考慮并解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種全背電極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)及其制備方法,解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的電池背面圖形化工藝復(fù)雜,p、n接觸區(qū)處漏電,工藝重復(fù)可靠性不理想,生產(chǎn)效率低等問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種全背電極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu),包括n型單晶襯底,n型單晶襯底的正面形成金字塔絨面,金字塔絨面上設(shè)置有前表面場(chǎng)摻雜層,前表面場(chǎng)摻雜層上設(shè)置有正面鈍化減反膜;n型單晶襯底的背面形成拋光面,背面拋光面上設(shè)有摻雜圖形層,摻雜圖形層包括p型摻雜區(qū)和n型摻雜區(qū),且p型摻雜區(qū)與n型摻雜區(qū)之間由非摻雜區(qū)域隔開(kāi),摻雜圖形層上設(shè)置背面鈍化膜,背面鈍化膜設(shè)置多個(gè)接觸孔,金屬電極通過(guò)接觸孔分別與p型摻雜區(qū)、n型摻雜區(qū)形成金屬接觸。
進(jìn)一步地,n型單晶襯底的背面設(shè)有交替排列的線狀p型摻雜區(qū)和線狀n型摻雜區(qū),或,n型單晶襯底的背面設(shè)有被p型摻雜區(qū)環(huán)繞的點(diǎn)狀或塊狀n型摻雜區(qū),或,n型單晶襯底的背面設(shè)有被n型摻雜區(qū)環(huán)繞的點(diǎn)狀或塊狀p型摻雜區(qū)。
進(jìn)一步地,n型單晶襯底的背面設(shè)有交替排列的重復(fù)間距為0.5-3mm的p型摻雜區(qū)和n型摻雜區(qū)。
進(jìn)一步地,背面p型摻雜區(qū)的面積占比為50%-80%,背面n型摻雜區(qū)面積占比為10%-50%,非摻雜區(qū)域的面積比例為0%-20%,p型摻雜區(qū)方阻為50-200ω/□,n型摻雜區(qū)方阻為20-100ω/□,前表面場(chǎng)摻雜層的方阻為100-1000ω/□。
進(jìn)一步地,正面鈍化減反膜采用sinx薄膜、sio2薄膜、sioxny薄膜中的一種或者多種疊層構(gòu)成;如單層sinx,或疊層sinx,或sio2/sinx,sio2/sinx/sio2,sinx/sinxoy等疊層膜結(jié)構(gòu)。背面鈍化減反膜采用alox薄膜、sinx薄膜、sio2薄膜、sioxny薄膜、非晶硅薄膜、多晶硅薄膜中的一種或者多種疊層構(gòu)成;如alox/sinx鈍化膜,或者sio2/alox/sinx鈍化膜、sio2/alox/sinx/sinxoy疊層膜結(jié)構(gòu),或者非晶硅/多晶硅薄膜與alox/sio2/sinx/sinxoy的組合結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地,金屬電極包括細(xì)柵線和主柵線,主柵線垂直于細(xì)柵線,細(xì)柵線包括正極細(xì)柵線和負(fù)極細(xì)柵線,主柵線包括正極主柵線和負(fù)極主柵線,細(xì)柵線為分段式,相反極性的主柵線與細(xì)柵線通過(guò)間隔設(shè)置,即主柵線設(shè)于相反極性的細(xì)柵線的分段處。
進(jìn)一步地,細(xì)柵線的分段處的斷開(kāi)距離為0.05-0.3mm,達(dá)到不同極性電極之間的隔離效果。主柵線對(duì)數(shù)為2對(duì)-20對(duì)。
進(jìn)一步地,金屬電極包括細(xì)柵線和主柵線,主柵線垂直于細(xì)柵線,細(xì)柵線包括正極細(xì)柵線和負(fù)極細(xì)柵線,主柵線包括正極主柵線和負(fù)極主柵線,細(xì)柵線為連線直線形,相反極性的主柵線與細(xì)柵線通過(guò)絕緣層相互絕緣。
進(jìn)一步地,主柵線對(duì)數(shù)為2對(duì)-10對(duì)。
一種上述全背電極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的制備方法,包括以下步驟,
s1、對(duì)n型單晶硅片進(jìn)行前處理,形成正面為金字塔絨面,背面為拋光面的單面拋光制絨結(jié)構(gòu);
s2、通過(guò)背面兩次定域離子注入來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的圖形化過(guò)程,具體為,通過(guò)在硅片上方設(shè)置具有摻雜圖形的掩模版實(shí)現(xiàn)硅片背面的局部定域硼注入,形成p型摻雜區(qū)域;通過(guò)在硅片上方設(shè)置具有摻雜圖形的掩模版實(shí)現(xiàn)硅片背面的局部定域磷注入,形成n型摻雜區(qū)域;且掩模版的摻雜圖形中,p型摻雜區(qū)域和n型摻雜區(qū)域間由非摻雜區(qū)域隔開(kāi);
s3、在經(jīng)過(guò)硅片的離子注入后,進(jìn)行共退火或者分步退火處理;
s4、在金字塔絨面上進(jìn)行磷摻雜形成前表面場(chǎng)摻雜層;
s5、對(duì)經(jīng)過(guò)退火處理的襯底進(jìn)行清洗,然后在背面形成背面鈍化減反膜,在正面形成正面鈍化減反膜;或者,在對(duì)襯底進(jìn)行清洗后對(duì)硅片進(jìn)行中低溫?zé)嵫趸幚?,先在兩面形成第一氧化硅層,然后制備正面鈍化減反膜、背面鈍化減反膜;
s6、對(duì)背面鈍化減反膜進(jìn)行開(kāi)孔處理,在p型摻雜區(qū)域和n型摻雜區(qū)域分別開(kāi)出接觸孔;
s7、制作金屬電極,金屬電極通過(guò)接觸孔分別與p型摻雜區(qū)、n型摻雜區(qū)形成金屬接觸。
進(jìn)一步地,步驟s4中,磷摻雜采用局部定域離子方法,注入后進(jìn)行退火處理。
進(jìn)一步地,步驟s4中,磷摻雜采用磷擴(kuò)散方式,具體為:在經(jīng)過(guò)退火處理的硅片上生長(zhǎng)第二氧化硅層,然后去除硅片正面的第二氧化硅層,對(duì)硅片進(jìn)行輕摻雜磷擴(kuò)散處理,在正面形成前表面場(chǎng)摻雜層,背面的第二氧化硅層作為擴(kuò)散阻擋層。
進(jìn)一步地,步驟s6中,接觸孔采用直線、線段或點(diǎn)狀,接觸孔采用漿料刻蝕、阻擋層刻蝕或激光開(kāi)膜形成。
本發(fā)明的有益效果是:該種全背電極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)及其制備方法,相比于現(xiàn)有技術(shù)方案,本發(fā)明背面圖形化工藝中不需要額外的掩膜層工藝,通過(guò)背面兩次定域離子注入來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的圖形化過(guò)程,簡(jiǎn)化了背面圖形化工藝實(shí)現(xiàn)方式,減少了電池制備過(guò)程中的熱過(guò)程,縮短了工藝流程,更適合大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。同時(shí),本發(fā)明電池效率較高,p、n接觸區(qū)處不存在漏電問(wèn)題,提高了電池可靠性。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例全背電極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖2是實(shí)施例中線狀p型摻雜區(qū)與線狀n型摻雜區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是實(shí)施例中點(diǎn)狀n型摻雜區(qū)被p型摻雜區(qū)環(huán)繞的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是實(shí)施例中塊狀n型摻雜區(qū)被p型摻雜區(qū)環(huán)繞的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是實(shí)施例中塊狀p型摻雜區(qū)被n型摻雜區(qū)環(huán)繞的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是實(shí)施例中細(xì)柵線采用分段式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是實(shí)施例中主柵線、細(xì)柵線與絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是實(shí)施例中背面圖形化的過(guò)程示意圖;
其中:1-單晶襯底,2-金字塔絨面,3-前表面場(chǎng)摻雜層,4-正面鈍化減反膜,5-p型摻雜區(qū),6-n型摻雜區(qū),7-非摻雜區(qū)域,8-背面鈍化膜,9-金屬電極;
11-正極主柵線,12-負(fù)極主柵線,13-正極細(xì)柵線,14-負(fù)極細(xì)柵線,15-絕緣層。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
一種全背電極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu),如圖1,包括n型單晶襯底1,n型單晶襯底1的正面形成金字塔絨面2,金字塔絨面2上設(shè)置有前表面場(chǎng)摻雜層3,前表面場(chǎng)摻雜層3上設(shè)置有正面鈍化減反膜4;n型單晶襯底1的背面形成拋光面,背面拋光面上設(shè)有摻雜圖形層,摻雜圖形層包括p型摻雜區(qū)5和n型摻雜區(qū)6,且p型摻雜區(qū)5與n型摻雜區(qū)6之間由非摻雜區(qū)域7隔開(kāi),摻雜圖形層上設(shè)置背面鈍化膜8,背面鈍化膜8設(shè)置多個(gè)接觸孔,金屬電極9通過(guò)接觸孔分別與p型摻雜區(qū)5、n型摻雜區(qū)6形成金屬接觸。實(shí)施例電池效率較高,p、n接觸區(qū)處不存在漏電問(wèn)題。
如圖2,n型單晶襯底1的背面設(shè)有交替排列的重復(fù)間距為0.5-3mm的線狀p型摻雜區(qū)5和線狀n型摻雜區(qū)6,或,如圖3和圖4,n型單晶襯底1的背面設(shè)有被p型摻雜區(qū)5環(huán)繞的點(diǎn)狀或塊狀n型摻雜區(qū)6,或,如圖5,n型單晶襯底1的背面設(shè)有被n型摻雜區(qū)6環(huán)繞的點(diǎn)狀或塊狀p型摻雜區(qū)5。
背面p型摻雜區(qū)5的面積占比為50%-80%,背面n型摻雜區(qū)6面積占比為10%-50%,非摻雜區(qū)域7的面積比例為0%-20%,p型摻雜區(qū)5方阻為50-200ω/□,n型摻雜區(qū)6方阻為20-100ω/□,前表面場(chǎng)摻雜層3的方阻為100-1000ω/□。
正面鈍化減反膜4采用sinx薄膜、sio2薄膜、sioxny薄膜中的一種或者多種疊層構(gòu)成。如單層sinx,或疊層sinx,或sio2/sinx,sio2/sinx/sio2,sinx/sinxoy等疊層膜結(jié)構(gòu)。
背面鈍化減反膜采用alox薄膜、sinx薄膜、sio2薄膜、sioxny薄膜、非晶硅薄膜、多晶硅薄膜中的一種或者多種疊層構(gòu)成。如alox/sinx鈍化膜,或者sio2/alox/sinx鈍化膜、sio2/alox/sinx/sinxoy疊層膜結(jié)構(gòu),或者非晶硅/多晶硅薄膜與alox/sio2/sinx/sinxoy的組合結(jié)構(gòu)。alox的制備方法可以是ald方法,也可以是pecvd方法。
如圖6,金屬電極9包括細(xì)柵線和主柵線,主柵線垂直于細(xì)柵線,細(xì)柵線包括正極細(xì)柵線13和負(fù)極細(xì)柵線14,主柵線包括正極主柵線11和負(fù)極主柵線12,主柵線對(duì)數(shù)為2對(duì)-20對(duì),圖6中為優(yōu)選4對(duì)。細(xì)柵線為分段式,相反極性的主柵線與細(xì)柵線通過(guò)間隔設(shè)置,即主柵線設(shè)于相反極性的細(xì)柵線的分段處。細(xì)柵線的分段距離為0.05-0.3mm,達(dá)到不同極性電極之間的隔離效果。
如圖7,金屬電極9包括細(xì)柵線和主柵線,主柵線垂直于細(xì)柵線,細(xì)柵線包括正極細(xì)柵線13和負(fù)極細(xì)柵線14,主柵線包括正極主柵線11和負(fù)極主柵線12,細(xì)柵線為連線直線形,相反極性的主柵線與細(xì)柵線通過(guò)絕緣層15相互絕緣。絕緣層15位于主柵線下方、覆蓋于相反極性細(xì)柵線上,絕緣層15呈線段狀。通過(guò)絕緣層15來(lái)達(dá)到隔離相反極性電極的效果。主柵線對(duì)數(shù)為2對(duì)-10對(duì)。圖7中為優(yōu)選4對(duì)。
一種上述全背電極太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的制備方法,包括以下步驟,
s1、對(duì)n型單晶硅片進(jìn)行前處理,形成正面為金字塔絨面2,背面為拋光面的單面拋光制絨結(jié)構(gòu);
s2、通過(guò)在硅片上方設(shè)置具有摻雜圖形的掩模版實(shí)現(xiàn)硅片背面的局部定域硼注入,形成p型摻雜區(qū)5域;通過(guò)在硅片上方設(shè)置具有摻雜圖形的掩模版實(shí)現(xiàn)硅片背面的局部定域磷注入,形成n型摻雜區(qū)6域;且掩模版的摻雜圖形中,p型摻雜區(qū)5域和n型摻雜區(qū)6域間由非摻雜區(qū)域7隔開(kāi),如圖8;
s3、在經(jīng)過(guò)硅片的離子注入后,進(jìn)行共退火或者分步退火處理;
s4、在金字塔絨面2上進(jìn)行磷摻雜形成前表面場(chǎng)摻雜層3;
s5、對(duì)經(jīng)過(guò)退火處理的襯底進(jìn)行清洗,然后在背面形成背面鈍化減反膜,在正面形成正面鈍化減反膜4;或者,在對(duì)襯底進(jìn)行清洗后對(duì)硅片進(jìn)行中低溫?zé)嵫趸幚?,先在兩面形成第一氧化硅層,然后制備正面鈍化減反膜4、背面鈍化減反膜;
s6、對(duì)背面鈍化減反膜進(jìn)行開(kāi)孔處理,在p型摻雜區(qū)5域和n型摻雜區(qū)6域分別開(kāi)出接觸孔;
s7、制作金屬電極9,金屬電極9通過(guò)接觸孔分別與p型摻雜區(qū)5、n型摻雜區(qū)6形成金屬接觸。
實(shí)施例不采用任何設(shè)置于硅片上的掩膜層結(jié)構(gòu),直接通過(guò)設(shè)置于離子注入機(jī)器內(nèi)部,位于硅片上方的掩模版來(lái)實(shí)現(xiàn)局部定域的離子注入摻雜。實(shí)施例采用掩模板定域離子注入,直接在注入的時(shí)候形成圖形,不需要外加掩膜層,簡(jiǎn)化了圖形化工藝流程。背面通過(guò)掩模版上的摻雜圖形進(jìn)行定域離子注入,形成具有p型摻雜區(qū)5和n型摻雜區(qū)6,且p型摻雜區(qū)5和n型摻雜區(qū)6間通過(guò)非摻雜區(qū)域7隔開(kāi)。摻雜圖形采用排列設(shè)置的線狀、點(diǎn)狀或塊狀等。其背面摻雜工藝流程及剖面圖見(jiàn)圖8。
實(shí)施例中,對(duì)于通過(guò)定域離子注入形成的摻雜結(jié)構(gòu),通過(guò)共退火或者分步退火的方式對(duì)注入損傷進(jìn)行修復(fù),并激活雜質(zhì)原子,同時(shí)調(diào)節(jié)摻雜曲線。
實(shí)施例中,金屬電極9與p型摻雜區(qū)5和n型摻雜區(qū)6的金屬接觸,可以通過(guò)絲網(wǎng)印刷、電鍍或者蒸發(fā)等方法形成。
實(shí)施例中,前表面場(chǎng)摻雜層3的形成方法不受限制,可以是爐管擴(kuò)散、apcvd方法或離子注入摻雜方法,其方阻在100-1000ω/□。
實(shí)施例一
對(duì)n型單晶硅片進(jìn)行前處理,形成正面為金字塔絨面2,背面為拋光面的單面拋光制絨結(jié)構(gòu)。
在絨面上進(jìn)行整面低劑量磷離子注入,用于形成前表面場(chǎng)摻雜層3。
在背面需要形成p型摻雜區(qū)5域的地方進(jìn)行硼注入。硼注入通過(guò)在硅片上方設(shè)置具有摻雜圖形的掩模版來(lái)實(shí)現(xiàn)局部定域注入。
在背面需要形成n型摻雜區(qū)6域的地方進(jìn)行磷注入。磷注入通過(guò)在硅片上方設(shè)置具有摻雜圖形的掩模版來(lái)實(shí)現(xiàn)局部定域注入。硼注入和磷注入的掩模版圖形呈交替排列,如圖2,通過(guò)掩模版圖形設(shè)計(jì)來(lái)形成介于硼注入與磷注入?yún)^(qū)域中間的非摻雜區(qū)域7。
對(duì)經(jīng)過(guò)三次注入的襯底進(jìn)行共退火處理。
對(duì)經(jīng)過(guò)共退火處理的襯底進(jìn)行清洗,然后在背面形成鈍化膜8,鈍化膜結(jié)構(gòu)為alox/sinx,在正面形成正面鈍化減反膜4,結(jié)構(gòu)為單層或疊層sinx。也可以在清洗后對(duì)硅片進(jìn)行中低溫?zé)嵫趸幚?,先在兩面形成一層幾納米厚度的第一氧化硅層,然后再進(jìn)行正面鈍化減反膜4和背面鈍化減反膜的制備,在正面形成sio2/sinx結(jié)構(gòu),背面形成sio2/alox/sinx結(jié)構(gòu)。
對(duì)背面鈍化減反膜8進(jìn)行開(kāi)孔處理,在p型摻雜區(qū)5域和n型摻雜區(qū)6域分別開(kāi)出接觸孔。
制作金屬電極9,絲網(wǎng)印刷金屬接觸漿料,燒結(jié),測(cè)試。
實(shí)施例二
對(duì)n型單晶硅片進(jìn)行前處理,形成正面為金字塔絨面2,背面為拋光面的單面拋光制絨結(jié)構(gòu)。
在絨面上進(jìn)行帶有mark點(diǎn)的低劑量磷離子注入,用于形成前表面場(chǎng)摻雜層3。mark點(diǎn)可以設(shè)置于位于硅片上方的掩模版上,將mark點(diǎn)的部位留出不進(jìn)行注入,這樣在注入與未注入之間由于襯度不同會(huì)有差別,通過(guò)設(shè)置于注入機(jī)腔體下方的相機(jī)可以捕捉到mark點(diǎn),用于后續(xù)定域注入的對(duì)位點(diǎn),提高對(duì)位精度。
以正面mark點(diǎn)為對(duì)位點(diǎn),在背面需要形成p型摻雜區(qū)5域的地方進(jìn)行硼注入。硼注入通過(guò)在硅片上方設(shè)置具有摻雜圖形的掩模版來(lái)實(shí)現(xiàn)局部定域注入。
對(duì)經(jīng)過(guò)前表面場(chǎng)摻雜層3和p型區(qū)注入的襯底進(jìn)行第一次退火處理。
對(duì)經(jīng)過(guò)第一次退火處理的硅片進(jìn)行清洗,然后以正面mark點(diǎn)為對(duì)位點(diǎn),在背面需要形成n型摻雜區(qū)6域的地方進(jìn)行磷注入。磷注入通過(guò)在硅片上方設(shè)置具有摻雜圖形的掩模版來(lái)實(shí)現(xiàn)局部定域注入。硼注入和磷注入的掩模版圖形呈交替排列,通過(guò)掩模版圖形設(shè)計(jì)來(lái)形成介于硼注入與磷注入?yún)^(qū)域中間的非摻雜區(qū)域7。
對(duì)硅片進(jìn)行第二次退火處理,其中第二次退火處理的溫度低于第一次退火處理。
對(duì)經(jīng)過(guò)兩次退火處理的襯底進(jìn)行清洗,然后在背面形成背面鈍化減反膜8,背面鈍化減反膜結(jié)構(gòu)為alox/sinx,在正面形成正面鈍化減反膜4,結(jié)構(gòu)為單層或疊層sinx。也可以在清洗后對(duì)硅片進(jìn)行中低溫?zé)嵫趸幚?,先在兩面形成一層幾納米厚度的第一氧化硅層,然后再進(jìn)行正面鈍化減反膜4、背面鈍化減反膜制備,在正面形成sio2/sinx結(jié)構(gòu),背面形成sio2/alox/sinx結(jié)構(gòu)。
對(duì)背面鈍化膜8進(jìn)行開(kāi)孔處理,在p型摻雜區(qū)5域和n型摻雜區(qū)6域分別開(kāi)出接觸孔。
制作金屬電極9,絲網(wǎng)印刷金屬接觸漿料,燒結(jié),測(cè)試。
實(shí)施例三
對(duì)n型單晶硅片進(jìn)行前處理,形成正面為金字塔絨面2,背面為拋光面的單面拋光制絨結(jié)構(gòu)。
在背面需要形成p型摻雜區(qū)5域的地方進(jìn)行硼注入。硼注入通過(guò)在硅片上方設(shè)置具有摻雜圖形的掩模版來(lái)實(shí)現(xiàn)局部定域注入。
在背面需要形成n型摻雜區(qū)6域的地方進(jìn)行磷注入。磷注入通過(guò)在硅片上方設(shè)置具有摻雜圖形的掩模版來(lái)實(shí)現(xiàn)局部定域注入。硼注入和磷注入的掩模版圖形呈交替排列,通過(guò)掩模版圖形設(shè)計(jì)來(lái)形成介于硼注入與磷注入?yún)^(qū)域中間的非摻雜區(qū)域7。
對(duì)經(jīng)過(guò)兩次注入的硅片進(jìn)行退火處理,修復(fù)注入損傷,激活雜質(zhì)原子,同時(shí)在硅片上生長(zhǎng)一層第二氧化硅層。
去除硅片正面的第二氧化硅層,對(duì)硅片進(jìn)行輕摻雜磷擴(kuò)散處理,在正面形成前表面場(chǎng)摻雜層3。背面的氧化硅層作為擴(kuò)散阻擋層,阻擋在背面的擴(kuò)散。
對(duì)硅片進(jìn)行去psg和清洗處理,然后在背面形成背面鈍化減反膜8,背面鈍化減反膜結(jié)構(gòu)為alox/sinx,在正面形成正面鈍化減反膜4,結(jié)構(gòu)為單層或疊層sinx。也可以在清洗后對(duì)硅片進(jìn)行中低溫?zé)嵫趸幚?,先在兩面形成一層幾納米厚度的第一氧化硅層,然后再進(jìn)行正面鈍化減反膜4、背面鈍化減反膜制備,在正面形成sio2/sinx結(jié)構(gòu),背面形成sio2/alox/sinx結(jié)構(gòu)。
對(duì)背面鈍化減反膜8進(jìn)行開(kāi)孔處理,在p區(qū)和n區(qū)分別開(kāi)出接觸孔。
制作金屬電極9,絲網(wǎng)印刷金屬接觸漿料,燒結(jié),測(cè)試。
實(shí)施例中,可變換離子注入的先后順序以及退火順序和退火次數(shù)。
實(shí)施例方法通過(guò)設(shè)置于離子注入機(jī)器內(nèi)的掩模版,可以在硅片上形成定域的選擇性離子注入摻雜。這樣,電池的p區(qū)和n區(qū)可以通過(guò)掩模版實(shí)現(xiàn)分別注入,再加上前表面場(chǎng)的注入,不需要絲網(wǎng)印刷或者激光方法所用到的掩膜層。通過(guò)定域離子注入,只需設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的掩模版尺寸,便可以簡(jiǎn)便地形成帶gap區(qū)域即帶非摻雜區(qū)域7的背面圖形,有效解決p、n接觸區(qū)處的漏電問(wèn)題,不需要額外的掩膜層。離子注入掩膜版的使用周期長(zhǎng),通常使用壽命為半年到一年,有利于工藝的穩(wěn)定控制,同時(shí)節(jié)約了耗材。同時(shí),只需要在離子注入完成后進(jìn)行一步高溫退火過(guò)程來(lái)將雜質(zhì)激活并推進(jìn)到硅片內(nèi)部,同時(shí)修復(fù)由于高能離子注入所引起的硅片表面晶格損傷,從而節(jié)約了兩步高溫?cái)U(kuò)散過(guò)程,也降低了能耗。實(shí)施例全背電極太陽(yáng)電池制備流程簡(jiǎn)單,有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。