一种钝化接触电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钝化接触电池的制备方法，包括以下施工步骤：S1硅基层双面制绒，S2硅基层双面热氧化，S3沉积正面掺杂多晶硅层，S4硅基层背面清洗，S5二次热氧化，S6沉积背面掺杂多晶硅层，S7三次热氧化，S8清洗，S9正面钝化层和正面减反射层沉积，S10二次清洗，S11背面钝化层和背面减反射层沉积，S12金属化；制备工艺过程简单，无需用酸溶液或碱溶液进行背面抛光处理，提升了电池转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种钝化接触电池的制备方法
本专利技术涉及晶硅太阳能电池
，具体涉及一种钝化接触电池的制备方法。
技术介绍
随着光伏技术的发展，钝化接触技术能够在p型和n型表面都获得良好的钝化效果，同时因为隧穿等载流子传输机制，钝化接触层可以兼具与硅片表面低接触电阻特性，该钝化接触层即充当了表面钝化层又充当了载流子导出连接层。目前该钝化接触层的制备工艺通常为，首先在硅表面氧化生成一层1-3nm氧化硅层，再沉积本征多晶硅/非晶硅层，最后对这层多晶硅/非晶硅层进行掺杂。其中氧化硅层的制备通常可采用硝酸氧化、臭氧氧化、紫外光氧化、热氧化等方法制备；本征多晶硅/非晶硅层通常可采用低压力化学气相沉积法(LowPressureChemicalVaporDeposition，LPCVD)、等离子体增强化学的气相沉积法(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，PECVD)等方法制备；掺杂通常采用扩散炉、离子注入实现。现有的Topcon双面电池结构背面是抛光平面，或者近似抛光平面，一方面降低背面比表面积进而降低背面暗饱和电流；另一方面通过抛光后的反射率提升进而提升电池短路电流和效率。同时人们一直认为未经抛光的平面在沉积氧化硅过程中会存在问题，沉积不均匀容易形成孔洞。但该技术在工艺实现上主要有以下两个问题：第一，需要进行专门的背面酸抛光或碱抛光工艺，工艺难度增加，电池成本增加；第二，通过我们的研究，之所以认为不抛光难于钝化是因为在抛光工艺特别是酸工艺过程中改变了硅片表面纳米尺寸上的平整性，造成钝化难，易形成孔洞。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种钝化接触电池的制备方法，制备工艺过程简单，无需用酸溶液或碱溶液进行背面抛光处理，提升了电池转换效率。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种钝化接触电池的制备方法，包括以下施工步骤：S1硅基层双面制绒：采用KOH溶液对硅基层制绒，在硅基层的双面上形成多个金字塔结构的绒面；S2硅基层双面热氧化：在管式热氧化炉中，通入干氧和氮气进行双面热氧化制备得到正面氧化硅层和背面氧化层；S3沉积正面掺杂多晶硅层：在正面氧化硅层远离硅基层一侧上沉积有正面掺杂多晶硅层，正面掺杂多晶硅层为p型硅层或n型硅层；S4硅基层背面清洗：通过HF溶液清洗去除S2步骤中的背面氧化层以及绕镀硅层；S5二次热氧化：在管式热氧化炉中，通入干氧和氮气对硅基层背面热氧化制备得到背面氧化硅层；S6沉积背面掺杂多晶硅层：在背面氧化硅层远离硅基层一侧上沉积有背面掺杂多晶硅层，背面掺杂多晶硅层为p型硅层或n型硅层；S7三次热氧化：在管式热氧化炉中，通入干氧和氮气进行热氧化得到氧化层；S8清洗：通过HF溶液清洗去除S7步骤中的氧化层；S9正面钝化层和正面减反射层沉积：在正面掺杂多晶硅层远离硅基层一侧上通过原子层沉积法沉积有正面钝化层，在正面钝化层远离正面掺杂多晶硅层一侧上通过等离子体增强化学的气相沉积法沉积有正面减反射层；S10二次清洗：通过HF溶液清洗去除步骤S9中产生的绕镀层和表面氧化层；S11背面钝化层和背面减反射层沉积：在背面掺杂多晶硅层远离硅基层一侧上通过原子层沉积法或等离子体增强化学的气相沉积法沉积有背面钝化层，在背面钝化层远离背面掺杂多晶硅层一侧上通过等离子体增强化学的气相沉积法沉积有背面减反射层；S12金属化：采用丝网印刷双面电极并进行热处理形成电连接。本专利技术提供的一种钝化接触电池的制备方法，制备工艺过程简单，无需用酸溶液或碱溶液进行背面抛光处理，提升了电池转换效率。在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：作为优选的方案，p型硅层通过以下步骤制备获得：通入SiH4、H2和B2H6混合气体，在正面氧化硅层或背面氧化硅层远离硅基层一侧上通过等离子体增强化学的气相沉积法沉积有p型硅层。作为优选的方案，n型硅层通过以下制备步骤制备获得：通入SiH4、H2和PH3混合气体，在正面氧化硅层或背面氧化硅层远离硅基层一侧上通过等离子体增强化学的气相沉积法沉积有n型硅层。作为优选的方案，p型硅层的p型掺杂为硅掺硼(Si：B)、硅掺镓(Si：Ga)、硅掺铟(Si：In)、硅掺铝(SiN：A1)或硅掺铊(Si：T1)，n型硅层的n型掺杂为硅掺磷(Si：P)。作为优选的方案，当正面掺杂多晶硅层为p型硅层时，背面掺杂多晶硅层为n型硅层，正面钝化层为氧化铝、氧化硅层中的任一种或两种叠层。作为优选的方案，当正面掺杂多晶硅层为n型硅层时，背面掺杂多晶硅层为P型硅层，正面钝化层为氧化铝、氧化铪中的任一种或两种的叠层。作为优选的方案，当背面掺杂多晶硅层为n型硅层时，正面掺杂多晶硅层为P型硅层，背面钝化层为氧化铝、氧化铪中的任一种或两种的叠层。作为优选的方案，当背面掺杂多晶硅层为p型硅层时，正面掺杂多晶硅层为n型硅层，背面钝化层为氧化铝、氧化硅层中的任一种或两种的叠层。作为优选的方案，正面减反射层和背面减反射层均为氮化硅减反膜层。作为优选的方案，硅基层为n型掺杂或p型掺杂，当硅基层为n型掺杂时其掺杂为磷元素，当硅基层为p型掺杂时其掺杂为硼、铝、镓或铟元素。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种钝化接触电池的结构图；其中：1.正面电极，2.正面减反射层，3.正面钝化层，4.正面掺杂多晶硅层，5.正面氧化硅层，6.硅基层，7.背面氧化硅层，8.背面掺杂多晶硅层，9.背面钝化层，10.背面减反射层，11.背面电极。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施方式。为了达到本专利技术的目的，如图1所示，本实施例中的一种钝化接触电池的制备方法，包括以下施工步骤：S1硅基层双面制绒：采用KOH溶液对硅基层制绒，在硅基层的双面上形成多个金字塔结构的绒面；S2硅基层双面热氧化：当管式热氧化炉中温度为500-800℃，通入干氧和氮气进行双面热氧化制备得到正面氧化硅层和背面氧化层，正面氧化硅层和背面氧化层厚度均为1-30nm；S3沉积正面掺杂多晶硅层：在正面氧化硅层远离硅基层一侧上沉积有正面掺杂多晶硅层，正面掺杂多晶硅层为p型硅层或n型硅层；S4硅基层背面清洗：通过HF溶液清洗去除S2步骤中的背面氧化层以及绕镀硅层；S5二次热氧化：当管式热氧化炉中温度为500-800℃，通入干氧和氮气对硅基层背面热氧化制备得到背面氧化硅层，背面氧化硅层的厚度为1-30nm；S6沉积背面掺杂多晶硅层：在背面氧化硅层远离硅基层一侧上沉积有背面掺杂多晶硅层，背面掺杂多晶硅层为p型硅层或n型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钝化接触电池的制备方法，其特征在于，包括以下施工步骤：/nS1硅基层双面制绒：采用KOH溶液对硅基层制绒，在硅基层的双面上形成多个金字塔结构的绒面；/nS2硅基层双面热氧化：在管式热氧化炉中，通入干氧和氮气进行双面热氧化制备得到正面氧化硅层和背面氧化层；/nS3沉积正面掺杂多晶硅层：在正面氧化硅层远离硅基层一侧上沉积有正面掺杂多晶硅层，正面掺杂多晶硅层为p型硅层或n型硅层；/nS4硅基层背面清洗：通过HF溶液清洗去除S2步骤中的背面氧化层以及绕镀硅层；/nS5二次热氧化：在管式热氧化炉中，通入干氧和氮气对硅基层背面热氧化制备得到背面氧化硅层；/nS6沉积背面掺杂多晶硅层：在背面氧化硅层远离硅基层一侧上沉积有背面掺杂多晶硅层，背面掺杂多晶硅层为p型硅层或n型硅层；/nS7三次热氧化：在管式热氧化炉中，通入干氧和氮气进行热氧化得到氧化层；/nS8清洗：通过HF溶液清洗去除S7步骤中的氧化层；/nS9正面钝化层和正面减反射层沉积：在正面掺杂多晶硅层远离硅基层一侧上通过原子层沉积法沉积有正面钝化层，在正面钝化层远离正面掺杂多晶硅层一侧上通过等离子体增强化学的气相沉积法沉积有正面减反射层；/nS10二次清洗：通过HF溶液清洗去除步骤S9中产生的绕镀层和表面氧化层；/nS11背面钝化层和背面减反射层沉积：在背面掺杂多晶硅层远离硅基层一侧上通过原子层沉积法或等离子体增强化学的气相沉积法沉积有背面钝化层，在背面钝化层远离背面掺杂多晶硅层一侧上通过等离子体增强化学的气相沉积法沉积有背面减反射层；/nS12金属化：采用丝网印刷双面电极并进行热处理形成电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种钝化接触电池的制备方法，其特征在于，包括以下施工步骤：
S1硅基层双面制绒：采用KOH溶液对硅基层制绒，在硅基层的双面上形成多个金字塔结构的绒面；
S2硅基层双面热氧化：在管式热氧化炉中，通入干氧和氮气进行双面热氧化制备得到正面氧化硅层和背面氧化层；
S3沉积正面掺杂多晶硅层：在正面氧化硅层远离硅基层一侧上沉积有正面掺杂多晶硅层，正面掺杂多晶硅层为p型硅层或n型硅层；
S4硅基层背面清洗：通过HF溶液清洗去除S2步骤中的背面氧化层以及绕镀硅层；
S5二次热氧化：在管式热氧化炉中，通入干氧和氮气对硅基层背面热氧化制备得到背面氧化硅层；
S6沉积背面掺杂多晶硅层：在背面氧化硅层远离硅基层一侧上沉积有背面掺杂多晶硅层，背面掺杂多晶硅层为p型硅层或n型硅层；
S7三次热氧化：在管式热氧化炉中，通入干氧和氮气进行热氧化得到氧化层；
S8清洗：通过HF溶液清洗去除S7步骤中的氧化层；
S9正面钝化层和正面减反射层沉积：在正面掺杂多晶硅层远离硅基层一侧上通过原子层沉积法沉积有正面钝化层，在正面钝化层远离正面掺杂多晶硅层一侧上通过等离子体增强化学的气相沉积法沉积有正面减反射层；
S10二次清洗：通过HF溶液清洗去除步骤S9中产生的绕镀层和表面氧化层；
S11背面钝化层和背面减反射层沉积：在背面掺杂多晶硅层远离硅基层一侧上通过原子层沉积法或等离子体增强化学的气相沉积法沉积有背面钝化层，在背面钝化层远离背面掺杂多晶硅层一侧上通过等离子体增强化学的气相沉积法沉积有背面减反射层；
S12金属化：采用丝网印刷双面电极并进行热处理形成电连接。


2.根据权利要求1所述的钝化接触电池的制备方法，其特征在于，p型硅层通过以下步骤制备获得：
通入SiH4、H2和B2H6混合气体，在正面氧化硅层或背面氧化硅层远...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵保星，魏青竹，倪志春，符欣，连维飞，许亚军，
申请(专利权)人：苏州腾晖光伏技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32