P型钝化接触电池制备方法及钝化接触电池技术

本发明专利技术涉及一种P型钝化接触电池制备方法及钝化接触电池，方法包括：对P型硅片进行预处理；在硅片正面生长掩膜层；在硅片背面依次沉积隧穿氧化层及本征非晶硅层；对硅片正面进行硼扩散掺杂得到硼掺杂多晶硅层，包括：先对所述硅片进行升温氧化，再对硅片进行第一步沉积、第二步沉积、第三步沉积，掺杂后本征非晶硅层晶化后与隧穿氧化层形成P型钝化接触结构；依次进行硅片正面磷扩散和激光掺杂沉积、去除正背面的硼硅玻璃层、正面沉积钝化膜、背面沉积钝化膜；在硅片正背面均制备金属电极得到钝化接触电。本发明专利技术提供的制备方法，有效防止硼穿透隧穿氧化层扩散进入硅基体，提高钝化性能，减少俄歇复合，提高太阳能电池的开路电压和效率。和效率。和效率。

【技术实现步骤摘要】
P型钝化接触电池制备方法及钝化接触电池


[0001]本专利技术属于太阳能电池领域，具体涉及一种P型钝化接触电池制备方法及钝化接触电池。

技术介绍

[0002]目前主流的P型PERC电池背面采用Al2O3/SiNx叠层膜来提高背面的钝化，但是这种电池技术的效率提升已经到了极限。现有的硼扩散工艺温度较高(1000℃以上)，易使大量的硼掺杂源穿过遂穿氧化层而进入硅基体，破坏隧穿氧化层的整体性，增加俄歇复合，从而使钝化性能提升受限。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种P型钝化接触电池制备方法及钝化接触电池，有效控制硼掺杂源穿透隧穿氧化层扩散进入硅基体，提高太阳能电池的开路电压和效率。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种P型钝化接触电池制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0006]步骤一：选择P型硅片，对硅片进行预处理；
[0007]步骤二：在硅片正面生长掩膜层；
[0008]步骤三：在硅片背面依次沉积隧穿氧化层及本征非晶硅层；
[0009]步骤四：对步骤三处理后的硅片正面进行硼扩散掺杂得到硼掺杂多晶硅层，包括：先对所述硅片进行升温氧化，再对所述硅片依次进行第一步沉积扩散、第二步沉积扩散、第三步沉积扩散，掺杂后的本征非晶硅层晶化后与隧穿氧化层形成P型钝化接触结构，其中，第一步沉积扩散、第二步沉积扩散、第三步沉积扩散中温度均小于1000℃，且第三次沉积扩散中的温度大于第二次沉积扩散中的温度，第二次沉积扩散中的温度大于第一次沉积扩散中的温度；
[0010]步骤五：依次进行硅片正面磷扩散和激光掺杂沉积、去除正面磷硅玻璃层和背面硼硅玻璃层、正面沉积正面钝化减反射膜、背面沉积背面钝化减反射膜；
[0011]步骤六：在硅片正面和背面均制备金属电极得到所述钝化接触电池。
[0012]优选地，所述步骤四中，升温氧化后进行如下操作：
[0013](1)升温至840℃
‑
890℃后开始第一步沉积，向炉管内通入硼源、O2及N2，通入时间为100
‑
300s，压力控制在20
‑
300mbar；(2)再次升温至850℃
‑
900℃后，开始第二步沉积，向炉管内通入硼源、O2及N2，通入时间为300
‑
600s，压力控制在20
‑
300mbar；(3)再次升温至860℃
‑
920℃后，开始第三步沉积，向炉管内通入硼源、O2及N2，通入时间在300
‑
1500s；压力控制在20
‑
300mbar；(4)升压降温、出舟。
[0014]优选地，所述步骤四中，所述第一步沉积中，所述硼源的流量为50～200sccm，所述O2的流量为500
‑
1000sccm；所述第二步沉积中，所述硼源的流量为80～300sccm，O2的流量为500
‑
1500sccm；所述第三步沉积中，所述硼源的流量为100～500sccm，所述O2的流量为100
‑
3500sccm。
[0015]优选地，升温氧化包括：先将硅片放入硼扩炉管中，升温至830℃
‑
870℃，在升温过程中炉管内完成抽空、检漏及稳压；再将硅片在氧气氛围中进行预氧化，O2流量为500～3000sccm，温度稳定控制在830℃
‑
870℃，时间控制在100
‑
1000s，压力控制在20～300mbar。
[0016]优选地，所述步骤四中，硼扩散后方阻为120
‑
300ohm/sq，扩散浓度为7E19～1E20cm
‑3。
[0017]优选地，所述步骤二中，所述掩膜层的材质为SiOx，厚度为1
‑
150nm；所述掩膜层的生长方法为CVD沉积法、高温热氧法、臭氧氧化法、紫外氧化法。
[0018]优选地，所述步骤四中，所述隧穿氧化层与所述本征非晶硅层均采用PECVD或者LPCVD生长；所述隧穿氧化层的厚度为1～5nm，所述本征非晶硅层的厚度为20
‑
300nm。
[0019]优选地，步骤三中在硅片背面依次形成隧穿氧化层及本征非晶硅层之前还包括如下步骤：对硅片背面进行湿法化学抛光和清洗。
[0020]优选地，所述背面钝化减反射膜包括氧化铝层以及氮化硅层、氮氧化硅层和氧化硅层中的一种或多种的介质层；所述氧化铝层、氮化硅层、氮氧化硅层和氧化硅层为单层或多层。
[0021]本专利技术的另一个专利技术目的是提供一种由上述的P型钝化接触电池制备方法制备的P型钝化接触电池。
[0022]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：
[0023]本专利技术提供的P型接触电池制备方法，通过对硼扩散工艺的优化，采用低温三步沉积工艺，可以在保证高浓度硼掺杂多晶硅的条件下，有效控制硼掺杂源穿透隧穿氧化层扩散进入硅基体，有效提高硼掺杂多晶硅的钝化性能的同时，减少俄歇复合，提高太阳能电池的开路电压和效率。
附图说明
[0024]附图1为本专利技术的P型钝化接触电池的结构示意图；
[0025]附图2为本专利技术实施例1、实施例2及对比例提供的P型钝化接触结构的硼掺杂曲线示意图。
[0026]附图3为本专利技术实施例1、实施例2、对比例及现有PERC技术制作的背面钝化结构的iVoc对比图。
[0027]以上附图中：
[0028]1‑
P型硅片，2
‑
氮化硅层，3
‑
隧穿氧化层及本征非晶硅层，4
‑
硼掺杂多晶硅层，5
‑
磷扩散层，6
‑
SE激光掺杂层，7
‑
正面钝化减反射膜，9
‑
正面金属电极，10
‑
背面金属电极。
具体实施方式
[0029]下面结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步描述。
[0030]在本专利技术的一个实施例中提供一种P型钝化接触电池制备方法，具体包括如下步骤：
[0031]步骤一：选择P型硅片1作为衬底材料，通过清洗制绒使硅片1表面产生金字塔状表面结构；
[0032]步骤二：在硅片1正面生长掩膜层，掩膜层的材质为SiOx，厚度为20
‑
150nm，SiOx掩膜层的生长方法为CVD沉积法、高温热氧法、臭氧氧化法、紫外氧化法；
[0033]待生长掩膜层后，接下来对硅片1背面进行湿法化学抛光和清洗，可采用氢氧化钾加上添加剂进行碱抛光，将没有掩膜层的一面进行化学抛光。
[0034]步骤三：在硅片1背面依次沉积隧穿氧化层及本征非晶硅层3，隧穿氧化层与本征非晶硅层3均采用PECVD或者LPCVD生长，其中，隧穿氧化层的厚度为1
‑
5nm，本征非晶硅层的厚度为20
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种P型钝化接触电池制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：选择P型硅片，对硅片进行预处理；步骤二：在硅片正面生长掩膜层；步骤三：在硅片背面依次沉积隧穿氧化层及本征非晶硅层；步骤四：对步骤三处理后的硅片正面进行硼扩散掺杂得到硼掺杂多晶硅层，包括：先对所述硅片进行升温氧化，再对所述硅片依次进行第一步沉积扩散、第二步沉积扩散、第三步沉积扩散，掺杂后的本征非晶硅层晶化后与隧穿氧化层形成P型钝化接触结构，其中，第一步沉积扩散、第二步沉积扩散、第三步沉积扩散中温度均小于1000℃，且第三次沉积扩散中的温度大于第二次沉积扩散中的温度，第二次沉积扩散中的温度大于第一次沉积扩散中的温度；步骤五：依次进行硅片正面磷扩散和激光掺杂沉积、去除正面磷硅玻璃层和背面硼硅玻璃层、正面沉积正面钝化减反射膜、背面沉积背面钝化减反射膜；步骤六：在硅片正面和背面均制备金属电极得到所述钝化接触电池。2.根据权利要求1所述的P型钝化接触电池制备方法，其特征在于：所述步骤四中，升温氧化后进行如下操作：(1)升温至840℃
‑
890℃后开始第一步沉积，向炉管内通入硼源、O2及N2，通入时间为100
‑
300s，压力控制在20
‑
300mbar；(2)再次升温至850℃
‑
900℃后，开始第二步沉积，向炉管内通入硼源、O2及N2，通入时间为300
‑
600s，压力控制在20
‑
300mbar；(3)再次升温至860℃
‑
920℃后，开始第三步沉积，向炉管内通入硼源、O2及N2，通入时间在300
‑
1500s；压力控制在20
‑
300mbar；(4)升压降温、出舟。3.根据权利要求2所述的P型钝化接触电池制备方法，其特征在于：所述步骤四中，所述第一步沉积中，所述硼源的流量为50～200sccm，所述O2的流量为500
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1000sccm；所述第二步沉积中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红娟，赵福祥，李宝磊，
申请(专利权)人：韩华新能源启东有限公司，
类型：发明
国别省市：