N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法，包括：对硅片的正面进行清洗制绒及磷扩散，以形成N+前表面场；清洗去除硅片正面的硅磷玻璃；通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的背面依次沉积隧穿氧化层及P+多晶硅；利用激光消融分离硅片背面的P型区和N型区；利用碱性溶液清洗硅片；在硅片的正面沉积钝化减反射膜；在硅片的背面沉积钝化膜；在硅片的背面印刷电极并烧结。该方法与现有LPCVD方式沉积多晶硅相比，可以有效提升沉积速率，进而提升单台单管设备的产能。同时，采用激光消融方式对背面P型区和N型区进行分离，无需多次采用掩膜和光刻技术，因而可以有效简化生成过程中的工艺步骤，在保证良率的情况下进一步的提升生产效率。的提升生产效率。的提升生产效率。

【技术实现步骤摘要】
N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池生产制造领域，特别是涉及一种N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法。

技术介绍

[0002]晶体硅太阳能光伏电池技术近年来发展迅速，而研发和制造出高效、稳定且低成本的太阳能电池是当下行业关注的重心。相对P型晶硅电池来说，N型晶硅电池的少子寿命高，无光致衰减，弱光效应好，温度系数小，是晶硅太阳能电池迈向理论最高效率的希望。
[0003]TBC(Tunneling oxide passivated Back Contact)太阳能电池是指正负金属电极呈叉指状方式排列在电池背光面的一种背结背接触的太阳电池结构，它的p
‑
n结位于电池背面即用P+多晶硅作为发射极(Emitter)，掺杂N++作为BSF，并在多晶硅与掺杂层之间沉积一层隧穿氧化层SiO2，使其具有更低的复合，更好的接触，更高的转化效率。
[0004]当前N型TBC晶硅太阳能电池采用LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，低压力化学气相沉积法)的方式沉积多晶硅存在产能低，产出量为400
‑
500pcs/H，由于沉积方式和设备载具，其绕镀严重，所用的石英舟和石英管等维护成本高；背面指交叉状的p区和n区在制作过程中，需要多次的掩膜和光刻技术，制作工序繁琐，制作成本高；由于TBC电池的正表面没有金属栅线的遮挡，电流密度大，导致在背面的接触电阻和栅线上外部串联电阻损失大，电池整体的串联电阻大于2.0mΩ。
[0005]采用LPCVD的方式生产N型TBC晶硅太阳能电池虽然存在以上产能低，去绕镀难，维护成本高等问题，却仍是沉积隧穿氧化层SiO2和掺杂多晶硅的主要方法。同时，硅片背面指交叉状的p型区和n型区在制作过程中，需要多次的掩膜和光刻技术，不仅制作工序繁琐，且制作成本高。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法，用以在提升生产效率的同时解决绕镀问题，以及降低电池片的生产成本，该N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法包括：
[0007]对硅片的正面进行清洗制绒及磷扩散，以形成N+前表面场；
[0008]清洗去除硅片正面的硅磷玻璃；
[0009]通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的背面依次沉积隧穿氧化层及P+多晶硅；
[0010]利用激光消融分离硅片背面的P型区和N型区；
[0011]利用碱性溶液清洗硅片；
[0012]在硅片的正面沉积钝化减反射膜；
[0013]在硅片的背面沉积钝化膜；
[0014]在硅片的背面印刷电极并烧结。
[0015]具体实施中，所述通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的背面依次沉积隧穿
氧化层及P+多晶硅，进一步包括：
[0016]通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的背面沉积氧化硅膜；
[0017]通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的背面沉积P+多晶硅。
[0018]具体实施中，所述在硅片的正面沉积钝化减反射膜，进一步包括：
[0019]在硅片的正面沉积氧化铝膜或氧化硅膜；
[0020]通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的正面沉积第二氮化硅膜。
[0021]具体实施中，所述在硅片的正面沉积氧化铝膜或氧化硅膜，进一步包括：
[0022]通过等离子体增强化学气相沉积法或原子层沉积法在硅片的正面沉积氧化铝膜或氧化硅膜。
[0023]具体实施中，所述利用激光消融分离硅片背面的P型区和N型区，进一步包括：
[0024]利用紫外激光消融分离硅片背面的P型区和N型区。
[0025]具体实施中，所述紫外激光的能量为0.01
‑
5W、频率为100Khz
‑
500Khz、光斑直径为10um
‑
30um、少子寿命衰减值为0
‑
10us及相对衰减为0％
‑
0.9％。
[0026]具体实施中，所述在硅片的背面沉积钝化膜，进一步包括：
[0027]在硅片的背面沉积第一氮化硅膜。
[0028]具体实施中，所述在硅片的背面印刷电极并烧结，进一步包括：
[0029]使用铝浆在硅片背面的P型区印刷，以烧结形成P型区金属栅线电极；
[0030]使用银浆在硅片背面的N型区印刷，以烧结形成N型区金属栅线电极。
[0031]具体实施中，所述金属栅线电极呈H型。
[0032]具体实施中，所述P型区金属栅线电极包括5
‑
20根主栅，80
‑
300根细栅；所述细栅的宽度为100
‑
200um、高度为10
‑
40um。
[0033]具体实施中，所述N型区金属栅线电极包括5
‑
20根主栅，80
‑
200根细栅；所述细栅的宽度为15
‑
50um、高度为10
‑
25um。
[0034]具体实施中，其特征在于，所述P型区的接触电阻率为0.5
‑
1.5mΩ
·
cm2，所述N型区的接触电阻率为0.5
‑
1.5mΩ
·
cm2；串联电阻为0.5
‑
1.5mΩ，中性区的反向饱和电流密度J01为10
‑
25fA/cm2，空间电荷区的反向饱和电流密度J02为0.5
‑
3nA/cm2。
[0035]具体实施中，所述遂穿氧化层的厚度为1
‑
8nm。
[0036]具体实施中，P+多晶硅的厚度为80
‑
200nm，掺杂浓度为1E20
‑
6E20atoms/cm3。
[0037]具体实施中，所述等离子体增强化学气相沉积法采用的载具为石墨舟。
[0038]本专利技术提供的N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法，包括：对硅片的正面进行清洗制绒及磷扩散，以形成N+前表面场；清洗去除硅片正面的硅磷玻璃；通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的背面依次沉积隧穿氧化层及P+多晶硅；利用激光消融分离硅片背面的P型区和N型区；利用碱性溶液清洗硅片；在硅片的正面沉积钝化减反射膜；在硅片的背面沉积钝化膜；在硅片的背面印刷电极并烧结。该N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法与现有的LPCVD方式沉积多晶硅相比，可以有效提升沉积速率，进而提升单台单管设备的产能。同时，采用激光消融方式对背面P型区和N型区进行分离，无需多次采用掩膜和光刻技术，因而可以有效简化生成过程中的工艺步骤，在保证良率的情况下进一步的提升生产效率。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，该N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法包括：对硅片的正面进行清洗制绒及磷扩散，以形成N+前表面场；清洗去除硅片正面的硅磷玻璃；通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的背面依次沉积隧穿氧化层及P+多晶硅；利用激光消融分离硅片背面的P型区和N型区；利用碱性溶液清洗硅片；在硅片的正面沉积钝化减反射膜；在硅片的背面沉积钝化膜；在硅片的背面印刷电极并烧结。2.如权利要求1所述的N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的背面依次沉积隧穿氧化层及P+多晶硅，进一步包括：通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的背面沉积氧化硅膜；通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的背面沉积P+多晶硅。3.如权利要求1所述的N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述在硅片的正面沉积钝化减反射膜，进一步包括：在硅片的正面沉积氧化铝膜或氧化硅膜；通过等离子体增强化学气相沉积法在硅片的正面沉积第二氮化硅膜。4.如权利要求3所述的N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述在硅片的正面沉积氧化铝膜或氧化硅膜，进一步包括：通过等离子体增强化学气相沉积法或原子层沉积法在硅片的正面沉积氧化铝膜或氧化硅膜。5.如权利要求1所述的N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述利用激光消融分离硅片背面的P型区和N型区，进一步包括：利用紫外激光消融分离硅片背面的P型区和N型区。6.如权利要求5所述的N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述紫外激光的能量为0.01
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5W、频率为100Khz
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500Khz、光斑直径为10um
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30um、少子寿命衰减值为0
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10us及相对衰减为0％
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0.9％。7.如权利要求1所述的N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述在硅片的背面沉积钝化膜，进一步包括：在硅片的背面沉积第一氮化硅膜。8.如权利要求1所述的N型TBC晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述在硅片的背...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰明璋，赵文祥，蔡永梅，杜振星，杨金芳，何保杨，方灵新，何胜，徐伟智，
申请(专利权)人：正泰新能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：