一种后掺杂式N型接触钝化电池制造技术

本发明专利技术公开了一种后掺杂式N型接触钝化电池，包括N型硅片、正面结构以及背面结构，背面结构包括隧穿层、n+多晶硅层、背面钝化层以及背面金属电极，隧穿层、n+多晶硅层以及背面钝化层沿渐远N型硅片的方向依次设置，N型接触钝化电池还包括本征多晶硅层和n++重掺杂区域，本征多晶硅层设于n+多晶硅层与背面钝化层之间，n++重掺杂区域贯穿本征多晶硅层，n++重掺杂区域的内端与n+多晶硅层接触，背面金属电极贯穿背面钝化层，背面金属电极的内端与n++重掺杂区域的外端接触。本发明专利技术既可以减少背面的自由载流子吸收，提升双面电池的双面率，又消除金属化区域的金属复合，进一步提升N型接触钝化电池转化效率。

A post doping n-type contact passivation battery

【技术实现步骤摘要】
一种后掺杂式N型接触钝化电池
本专利技术设计太阳能电池领域，具体涉及一种后掺杂式N型接触钝化电池。
技术介绍
参见图1，为现有技术中的N型接触钝化电池，包括N型硅片11、设于N型硅片11正面一侧的正面结构以及设于N型硅片11背面一侧的背面结构，正面结构包括p+掺杂层12、正面钝化层13以及正面金属电极14，p+掺杂层12和正面钝化层13沿渐远N型硅片11的方向依次设置，正面金属电极14贯穿正面钝化层13，正面金属电极14的内端与p+掺杂层12接触，背面结构包括隧穿层15、n+多晶硅层16、背面钝化层17以及背面金属电极18，隧穿层15、n+多晶硅层16以及背面钝化层17沿渐远N型硅片11的方向依次设置，背面金属电极18贯穿背面钝化层17，背面金属电极18的内端与n+多晶硅层16的外端接触。制作时，先沉积一层1-2nm的隧穿层，然后沉积均匀厚度的n+多晶硅层，为了保证在后续金属化过程中，金属浆料不至于烧穿n+多晶硅层，这层n+多晶硅层的厚度必须大于100nm，但n+多晶硅层的厚度越大，背面的自由载流子吸收越严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种后掺杂式N型接触钝化电池，既可以减少背面的自由载流子吸收，提升双面电池的双面率，又消除金属化区域的金属复合，进一步提升N型接触钝化电池转化效率。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种后掺杂式N型接触钝化电池，包括N型硅片、设于所述N型硅片正面一侧的正面结构以及设于所述N型硅片背面一侧的背面结构，所述背面结构包括隧穿层、n+多晶硅层、背面钝化层以及背面金属电极，所述隧穿层、所述n+多晶硅层以及所述背面钝化层沿渐远所述N型硅片的方向依次设置，所述N型接触钝化电池还包括本征多晶硅层和n++重掺杂区域，所述本征多晶硅层设于所述n+多晶硅层与所述背面钝化层之间，所述n++重掺杂区域贯穿所述本征多晶硅层，所述n++重掺杂区域的内端与所述n+多晶硅层接触，所述背面金属电极贯穿所述背面钝化层，所述背面金属电极的内端与所述n++重掺杂区域的外端接触，其中，所述n+多晶硅层的厚度为10-50nm，所述本征多晶硅层的厚度为50-250nm。进一步的，所述n++重掺杂区域的掺杂剂为磷。进一步的，所述n++重掺杂区域为通过激光掺杂工艺形成的n++重掺杂区域。进一步的，所述隧穿层为沉积形成的隧穿层。进一步的，所述n+多晶硅层为沉积形成的n+多晶硅层。进一步的，所述本征多晶硅层为沉积形成的本征多晶硅层。进一步的，所述正面结构包括p+掺杂层、正面钝化层以及正面金属电极，所述p+掺杂层和所述正面钝化层沿渐远所述N型硅片的方向依次设置，所述正面金属电极贯穿所述正面钝化层，所述正面金属电极的内端与所述p+掺杂层接触。进一步的，所述p+掺杂层的掺杂剂为三溴化硼。进一步的，所述p+掺杂层为通过气载掺杂剂的方式形成的p+掺杂层。进一步的，所述正面钝化层和所述背面钝化层均为减反钝化膜。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术公开的后掺杂式N型接触钝化电池，针对N型接触钝化双面电池，目前背面受限于金属浆料烧穿性的限制，产业化电池光电转化效率依旧较低，通过背面n+掺杂和本征多晶硅结合的设计，减少背面自由载流子吸收的同时，保证金属接触和金属区复合，进一步提升N型接触钝化双面电池效率。附图说明图1是现有技术中N型接触钝化电池的结构示意图；图2是本专利技术中N型接触钝化电池的结构示意图。其中：11，21、N型硅片；12，22、p+掺杂层；13，23、正面钝化层；14，24、正面金属电极；15，25、隧穿层；16，26、n+多晶硅层；17，27、背面钝化层；18、28、背面金属电极；291、本征多晶硅层；292、n++重掺杂区域。具体实施方式结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：实施例一参见图2，如其中的图例所示，一种后掺杂式N型接触钝化电池，包括N型硅片21、设于N型硅片正面一侧的正面结构以及设于N型硅片背面一侧的背面结构，正面结构包括p+掺杂层22、正面钝化层23以及正面金属电极24，p+掺杂层22和正面钝化层23沿渐远N型硅片21的方向依次设置，正面金属电极24贯穿正面钝化层23，正面金属电极24的内端与p+掺杂层22接触。背面结构包括隧穿层25、n+多晶硅层26、背面钝化层27以及背面金属电极28，隧穿层25、n+多晶硅层26以及背面钝化层27沿渐远N型硅片21的方向依次设置，N型接触钝化电池还包括本征多晶硅层291和n++重掺杂区域292，本征多晶硅层291设于n+多晶硅层26与背面钝化层27之间，n++重掺杂区域292贯穿本征多晶硅层291，n++重掺杂区域292的内端与n+多晶硅层26接触，背面金属电极28贯穿背面钝化层27，背面金属电极28的内端与n++重掺杂区域292的外端接触，其中，n+多晶硅层26的厚度为10-50nm，本征多晶硅层291的厚度为50-250nm。本实施例中优选的实施方式，n++重掺杂区域292的掺杂剂为磷。本实施例中优选的实施方式，n++重掺杂区域292为通过激光掺杂工艺形成的n++重掺杂区域。本实施例中优选的实施方式，隧穿层25为沉积形成的隧穿层。本实施例中优选的实施方式，n+多晶硅层26为沉积形成的n+多晶硅层。本实施例中优选的实施方式，本征多晶硅层291为沉积形成的本征多晶硅层。本实施例中优选的实施方式，p+掺杂层22的掺杂剂为三溴化硼。本实施例中优选的实施方式，p+掺杂层22为通过气载掺杂剂的方式形成的p+掺杂层。本实施例中优选的实施方式，正面钝化层23和背面钝化层27均为减反钝化膜。下面介绍本专利技术的N型接触钝化电池的制作方法，包括如下步骤：Step1:N型原硅片双面碱制绒；Step2:采用BBr3对碱制绒后N型硅片进行扩散，形成P+层；Step3:单面刻蚀去除背面P+层；Step4:背面沉积隧穿层(SiO2/a-Si:H等)；Step5:背面原位沉积10～50nm的n+多晶硅层；Step6：与Step5同一工艺，只是不通磷源，继续沉积50～250nm的本征多晶硅层，最后沉积一层磷源；Step7：采用激光掺杂工艺，在后续需要金属化的区域局部重掺形成n++区域；Step8：双面清洗，并进行退火，一方面激活原位掺杂的磷，另一方面消除激光损伤；Step9：双面分别沉积减反射钝化膜；Step10,：背面进行金属化，金属浆料印刷区域与Step7激光掺杂区域对应；Step11：烧结，完成N型接触钝化双面电池制备。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种后掺杂式N型接触钝化电池，包括N型硅片、设于所述N型硅片正面一侧的正面结构以及设于所述N型硅片背面一侧的背面结构，所述背面结构包括隧穿层、n+多晶硅层、背面钝化层以及背面金属电极，所述隧穿层、所述n+多晶硅层以及所述背面钝化层沿渐远所述N型硅片的方向依次设置，其特征在于，所述N型接触钝化电池还包括本征多晶硅层和n++重掺杂区域，所述本征多晶硅层设于所述n+多晶硅层与所述背面钝化层之间，所述n++重掺杂区域贯穿所述本征多晶硅层，所述n++重掺杂区域的内端与所述n+多晶硅层接触，所述背面金属电极贯穿所述背面钝化层，所述背面金属电极的内端与所述n++重掺杂区域的外端接触，其中，所述n+多晶硅层的厚度为10-50nm，所述本征多晶硅层的厚度为50-250nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种后掺杂式N型接触钝化电池，包括N型硅片、设于所述N型硅片正面一侧的正面结构以及设于所述N型硅片背面一侧的背面结构，所述背面结构包括隧穿层、n+多晶硅层、背面钝化层以及背面金属电极，所述隧穿层、所述n+多晶硅层以及所述背面钝化层沿渐远所述N型硅片的方向依次设置，其特征在于，所述N型接触钝化电池还包括本征多晶硅层和n++重掺杂区域，所述本征多晶硅层设于所述n+多晶硅层与所述背面钝化层之间，所述n++重掺杂区域贯穿所述本征多晶硅层，所述n++重掺杂区域的内端与所述n+多晶硅层接触，所述背面金属电极贯穿所述背面钝化层，所述背面金属电极的内端与所述n++重掺杂区域的外端接触，其中，所述n+多晶硅层的厚度为10-50nm，所述本征多晶硅层的厚度为50-250nm。


2.如权利要求1所述的N型接触钝化电池，其特征在于，所述n++重掺杂区域的掺杂剂为磷。


3.如权利要求1所述的N型接触钝化电池，其特征在于，所述n++重掺杂区域为通过激光掺杂工艺形成的n++重掺杂区域。


4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，马志杰，张一波，顾文操，盛健，张淳，
申请(专利权)人：协鑫集成科技股份有限公司，协鑫集成科技苏州有限公司，张家港协鑫集成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31