CN102709386A - 制备全背电极太阳电池的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳电池制备方法技术领域，特别是一种制备全背电极太阳电池的方法。该方法为：在硅片背面制备二氧化硅层，对背面的二氧化硅层进行选择性刻蚀，在没有被二氧化硅层保护的裸露的区域通过磷扩散形成n+层，随后在二氧化硅层和n+层上的需要金属化的区域蒸镀金属铝，在二氧化硅层上长有铝的地方进行激光烧结，使铝渗入Si中形成p+层，并形成欧姆触本发明的有益效果是：极大地简化了全背电极的制备流程，工艺过程简单，且无需对硅层刻蚀，节省硅料，从而降低了整个制备流程的成本。

Description

制备全背电极太阳电池的方法

技术领域

本发明涉及太阳电池制备方法技术领域，特别是一种制备全背电极太阳电池的方法。

背景技术

全背电极太阳电池是一种将正负电极均放置在电池背面的电池，这种特殊结构的电极排布方式可以完全消除受光面的金属电极遮挡损失，提高电池的光生电流，全背电极太阳电池即是所谓的integrated back contact（IBC）结构。目前美国SunPower公司生产的这种类型电池，最高效率已达24%。

然而，目前制备全背电极太阳电池的常用工艺非常繁琐，因为全背电极太阳电池的一个关键点，是在背面形成n+、p+两种不同的重参杂区域，并在其上面进行金属化引出电极。目前制备全背电极太阳电池通常的工艺是在对n型硅片进行硼扩散形成连续的p+扩散层后，再刻蚀去除背面部分的p+区域以及正面的p+区域，然后掩模进行磷扩散，在背面部分区域形成n+扩散层。该工艺需刻蚀掉正面的p+层，形成了硅料的浪费，且工艺步骤繁琐，不利于产业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：简化工艺步骤，同时在整个工艺中无需对硅层进行刻蚀，节省硅料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种制备全背电极太阳电池的方法，在硅片背面制备二氧化硅层，对背面的二氧化硅层进行选择性刻蚀，在没有被二氧化硅层保护的裸露的区域通过磷扩散形成n+层，随后在二氧化硅层和n+层上的需要金属化的区域蒸镀金属铝，在二氧化硅层上长有铝的地方进行激光烧结，使铝渗入Si中形成p+层，并形成欧姆接触。

具体实现步骤如下：

1)选取p型单晶硅片；

2)表面清洗，并进行正表面制绒；

3)干氧氧化，在硅片的双面都制备上既用于掩模又用于钝化的二氧化硅层；

4)用激光烧蚀工艺或刻蚀工艺去除需要形成n+层的区域的二氧化硅；

5)磷扩散；

6)使用掩模法在需要金属化的区域蒸镀上2-3μm厚的铝；

7)FGA退火使n+区域与铝形成欧姆接触；

8)激光烧结形成在二氧化硅层上长有铝的地方进行激光烧结，使铝渗入Si中形成p+层以及p+层上的金属化。

步骤4中的激光烧蚀工艺具体为：在硅片背面进行激光开槽，去除需要形成n+层的区域的二氧化硅，用NaOH腐蚀去除激光引起的损伤层，其中NaOH的浓度为20-300g/L,腐蚀时间为1-30mins，温度为室温。

本发明的有益效果是：极大地简化了全背电极的制备流程，工艺过程简单，且无需对硅层刻蚀，节省硅料，从而降低了整个制备流程的成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的硅片的示意图；

图2是本发明的硅片进行制绒的示意图;

图3是本发明的硅片进入干氧氧化的示意图;

图4是本发明的去除硅片背面部分二氧化硅层的示意图;

图5是本发明的硅片进行磷源扩散的示意图;

图6是本发明的硅片镀铝的示意图;

图7是本发明的硅片进行激光烧结的示意图；

图中，1.硅片，2.二氧化硅层，3.n+层，4.铝，5.p+层。

具体实施方式

如图7所示，一种制备全背电极太阳电池的方法，在硅片1背面制备二氧化硅层2，对背面的二氧化硅层2进行选择性刻蚀，在没有被二氧化硅层2保护的裸露的区域通过磷扩散形成n+层3，随后在二氧化硅层2和n+层3上的需要金属化的区域蒸镀金属铝4，在二氧化硅层2上长有铝4的地方进行激光烧结，使铝4渗入Si中形成p+层5，并形成欧姆触。

具体实现步骤如下：

1)选取p型单晶硅片1，如图1所示；

2)表面清洗，并进行正表面制绒，如图2所示；

3)干氧氧化，在硅片1的双面都制备上既用于掩模又用于钝化的二氧化硅层2，如图3所示；

4)在硅片1背面进行激光开槽，去除需要形成n+层3的区域的二氧化硅，用NaOH腐蚀去除激光引起的损伤层，其中NaOH的浓度为20-300g/L,

腐蚀时间为1-30mins，温度为室温，如图4所示；

5)磷扩散，如图5所示；

6)使用掩模法在需要金属化的区域蒸镀上2-3μm厚的铝4，如图6所示；

7)FGA退火(混合气体退火)使n+区域与铝4形成欧姆接触；

8)激光烧结形成在二氧化硅层2上长有铝4的地方进行激光烧结，使铝4渗入Si中形成p+层5以及p+层5上的金属化，如图7所示。

Claims (3)

1.一种制备全背电极太阳电池的方法，其特征是：在硅片背面制备二氧化硅层，对背面的二氧化硅层进行选择性刻蚀，在没有被二氧化硅层保护的裸露的区域通过磷扩散形成n+层，随后在二氧化硅层和n+层上的需要金属化的区域蒸镀金属铝，在二氧化硅层上长有铝的地方进行激光烧结，使铝渗入Si中形成p+层，并形成欧姆触。

2.根据权利要求1所述的制备全背电极太阳电池的方法，其特征是：具体实现步骤如下：

1)选取p型单晶硅片；

2)表面清洗，并进行正表面制绒；

3)干氧氧化，在硅片的双面都制备上既用于掩模又用于钝化的二氧化硅层；

4)用激光烧蚀工艺或刻蚀工艺去除需要形成n+层的区域的二氧化硅；

5)磷扩散；

6)使用掩模法在需要金属化的区域蒸镀上2-3μm厚的铝；

7)FGA退火使n+区域与铝形成欧姆接触；

8)激光烧结形成在二氧化硅层上长有铝的地方进行激光烧结，使铝渗入Si中形成p+层以及p+层上的金属化。

3.根据权利要求1所述的制备全背电极太阳电池的方法，其特征是：

步骤4中的激光烧蚀工艺具体为：在硅片背面进行激光开槽，去除需要形成n+层的区域的二氧化硅，用NaOH腐蚀去除激光引起的损伤层，其中NaOH的浓度为20-300g/L,腐蚀时间为1-30mins，温度为室温。

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