一种低成本单面钝化接触IBC电池的制作方法技术

本发明专利技术的目的在于公开一种低成本单面钝化接触I BC电池的制作方法，包括如下步骤：(1)清洗制绒；(2)隧穿氧化层及多晶硅层制备；(3)正面Si Nx保护层制备；(4)多晶硅绕镀去除；(5)发射极制备；(6)钝化层制备；(7)掩膜制备；(8)背面N+区制备；(9)Si Nx减反层制备；及(10)金属化；与现有技术相比，可减少传统钝化接触I BC电池工艺步骤，有效地提升电池效率的同时，降低电池生产成本，使钝化接触I BC电池获得较高的性价比，有利于该类型电池的大规模生产，实现本发明专利技术的目的。实现本发明专利技术的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本单面钝化接触IBC电池的制作方法


[0001]本专利技术涉及一种IBC电池的制作方法，特别涉及一种低成本单面钝化接触IBC电池的制作方法。

技术介绍

[0002]IBC(Interdigitated back contact)电池由于其前表面无栅线遮挡，背面栅线设计窗口较宽，故可实现较高的转化效率。
[0003]但是，传统的钝化接触IBC电池是在电池背面N+及P+区制作隧穿氧化层和多晶硅层，减少金属复合，虽然效率较高，但是工艺复杂、电池成本较高，对电池表面钝化效果有限。
[0004]现有提出了一种使用隧穿氧化层+多晶硅的钝化方法(钝化接触)，此方法可实现优异的表面钝化效果，使电池效率大幅提升。将IBC电池与钝化接触技术相结合，可获得更高的电池转化效率。
[0005]因此，特别需要一种低成本单面钝化接触IBC电池的制作方法，以解决上述现有存在的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种低成本单面钝化接触IBC电池的制作方法，针对现有技术的不足，简化了钝化接触+IBC电池工艺的工艺步骤，背面P+区采用Al2O3进行钝化，在电池正面制作隧穿氧化层及多晶硅层，实现正面的钝化接触，使钝化接触IBC电池获得较高性价比。
[0007]本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
[0008]一种低成本单面钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0009](1)清洗制绒：
[0010]将N型硅片放置在浓度0.2％
‑
1％的H2O2液中进行表面油污的清洗；在浓度为1％
‑
2.5％NaOH液中进行硅片表面织构化处理；在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子及氧化层的清洗；完成水洗、热烘干处理；
[0011](2)隧穿氧化层及多晶硅层制备：
[0012]将清洗完的硅片放入LPCVD设备中，在500
‑
700℃条件下生长一层1
‑
3nm的SiO2；同时在550
‑
650℃条件下生长一层本征多晶硅；
[0013](3)正面SiNx保护层制备：
[0014]将硅片放入PECVD设备中，在硅片正面生长一层厚度40
‑
150nm、折射率2.0
‑
2.2的SiNx薄膜；
[0015](4)多晶硅绕镀去除：
[0016]将制备完减反层后的硅片在1％
‑
10％的HF溶液中清洗1
‑
15min；经过水洗后，在浓度为5％
‑
8％NaOH液中进行碱抛处理，去除背面绕镀的多晶硅，并对背表面进行抛光处理；
在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子的清洗；热烘干处理；
[0017](5)发射极制备：
[0018]将清洗绕镀后的硅片放置在石英舟上，在900
‑
1050℃条件下对电池背面进行单面扩散；在HF/HCL混酸液中对硼扩散时在电池背面所形成的硼硅玻璃进行清洗；
[0019](6)钝化层制备：
[0020]将清洗完成的硅片放入ALD设备中，在背表面生长一层Al2O3薄膜；
[0021](7)掩膜制备：
[0022]将制备完钝化层的硅片放入PECVD设备中，利用PECVD法在硅片背面生长一层3
‑
30nmSiC薄膜；
[0023](8)背面N+区制备：
[0024]通过激光烧蚀在电池背面进行磷掺杂区的开窗，去除背表面沉积的SiC及Al2O3；在清洗设备中，将N型硅片放置在浓度1％
‑
10％的HF溶液中将开槽区域残留的Al2O3及氧化层清洗干净；然后在浓度为1％
‑
5％NaOH液中对背面N+区进行织构化处理；在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子及氧化层的清洗，并将正面SiNx层洗干净；在经过水洗、热烘干处理；烘干后的硅片放入，扩散炉中进行双面磷扩散，对前表面多晶硅层进行磷参杂及背面开槽区磷参杂；扩散后的硅片放入HF溶液中去除磷硅玻璃，并烘干；
[0025](9)SiNx减反层制备：
[0026]将硅片放入PECVD设备中，首先在背面生长一层厚度1
‑
10nm的氧化层，再生长一层40
‑
100nm的SiNx层；在硅片正面生长一层SiNx减反层；
[0027](10)金属化：
[0028]使用特殊银浆印刷P+区栅线，形成发射极；在200
‑
400℃条件下进行低温烘干；使用特殊银浆印刷N+区栅线，形成负极；在700
‑
900℃条件下进行高温烧结，使银浆与硅片形成良好欧姆接触。
[0029]在本专利技术的一个实施例中，在所述隧穿氧化层及多晶硅层制备的步骤中，隧穿氧化层的厚度为1
‑
3nm，多晶硅层的厚度为20
‑
60nm。
[0030]在本专利技术的一个实施例中，在所述发射极制备的步骤中，所述电池背面硼掺杂的扩散方阻为80
‑
180Ω
·
cm，扩散温度为900
‑
1050℃。
[0031]在本专利技术的一个实施例中，在所述钝化层制备的步骤中，镀膜温度为200
‑
300℃，镀膜厚度为1
‑
10nm。
[0032]在本专利技术的一个实施例中，在所述掩膜制备的步骤中，SiC镀膜温度为400
‑
500℃，CH4流量为5000
‑
10000sccm，SiH4流量为500
‑
1000sccm。
[0033]在本专利技术的一个实施例中，在所述背面N+区制备的步骤中，N区激光开窗宽度为30
‑
400um。
[0034]在本专利技术的一个实施例中，在所述背面N+区制备的步骤中，正表面扩散后方阻为60
‑
200Ω/sq，背表面扩散完方阻为40
‑
100Ω/sq。
[0035]在本专利技术的一个实施例中，在所述SiNx减反层制备的步骤中，所述电池背面镀减反射层的折射率在2.0
‑
2.1，工艺温度为400
‑
550℃。
[0036]在本专利技术的一个实施例中，在所述SiNx减反层制备的步骤中，所述电池背面镀减反射层的折射率在2.0
‑
2.2，工艺温度为400
‑
550℃。
[0037]本专利技术的低成本单面钝化接触IBC电池的制作方法，与现有技术相比，可减少传统钝化接触IBC电池工艺步骤，有效地提升电池效率的同时，降低电池生产成本，使钝化接触IBC电池获得较高的性价比，有利于该类型电池的大规模生产，实现本专利技术的目的。
[0038]本专利技术的特点可参阅本案图式及以下较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本单面钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)清洗制绒：将N型硅片放置在浓度0.2％
‑
1％的H2O2液中进行表面油污的清洗；在浓度为1％
‑
2.5％NaOH液中进行硅片表面织构化处理；在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子及氧化层的清洗；完成水洗、热烘干处理；(2)隧穿氧化层及多晶硅层制备：将清洗完的硅片放入LPCVD设备中，在500
‑
700℃条件下生长一层1
‑
3nm的SiO2；同时在550
‑
650℃条件下生长一层本征多晶硅；(3)正面SiNx保护层制备：将硅片放入PECVD设备中，在硅片正面生长一层厚度40
‑
150nm、折射率2.0
‑
2.2的SiNx薄膜；(4)多晶硅绕镀去除：将制备完减反层后的硅片在1％
‑
10％的HF溶液中清洗1
‑
15min；经过水洗后，在浓度为5％
‑
8％NaOH液中进行碱抛处理，去除背面绕镀的多晶硅，并对背表面进行抛光处理；在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子的清洗；热烘干处理；(5)发射极制备：将清洗绕镀后的硅片放置在石英舟上，在900
‑
1050℃条件下对电池背面进行单面扩散；在HF/HCL混酸液中对硼扩散时在电池背面所形成的硼硅玻璃进行清洗；(6)钝化层制备：将清洗完成的硅片放入ALD设备中，在背表面生长一层Al2O3薄膜；(7)掩膜制备：将制备完钝化层的硅片放入PECVD设备中，利用PECVD法在硅片背面生长一层3
‑
30nmSiC薄膜；(8)背面N+区制备：通过激光烧蚀在电池背面进行磷掺杂区的开窗，去除背表面沉积的SiC及Al2O3；在清洗设备中，将N型硅片放置在浓度1％
‑
10％的HF溶液中将开槽区域残留的Al2O3及氧化层清洗干净；然后在浓度为1％
‑
5％NaOH液中对背面N+区进行织构化处理；在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子及氧化层的清洗，并将正面SiNx层洗干净；在经过水洗、热烘干处理；烘干后的硅片放入，扩散炉中进行双面磷扩散，对前表面多晶硅层进行磷参杂及背面开槽区磷参杂；扩散后的硅片放入HF溶液中去除磷硅玻璃，并烘干；(9)SiNx减反层制备：将硅片放入PECVD设备中，首先在背面生长一层厚度1
‑
10nm的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，屈小勇，高嘉庆，
申请(专利权)人：国家电投集团西安太阳能电力有限公司青海黄河上游水电开发有限责任公司国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：