一种异质结太阳能电池的制造方法技术

本发明专利技术属于太阳能电池技术领域，涉及一种异质结太阳能电池的制造方法，它包括如下步骤，A，对半导体基板进行双面制绒；B，在半导体基板表面上形成隧穿氧化层；C，在隧穿氧化层上形成N型多晶硅层；D，在半导体基板向光面的N型多晶硅层上形成掩膜层；E，从半导体基板背光面进行等离子处理。本发明专利技术的目的在于提供一种异质结太阳能电池的制造方法，其工艺较简洁，既保持了N型多晶硅层高导电和低设备投资成本的优势，又保持了异质结良好钝化、高开路电压的技术特点。技术特点。技术特点。

【技术实现步骤摘要】
一种异质结太阳能电池的制造方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，涉及一种异质结太阳能电池的制造方法。

技术介绍

[0002]异质结太阳能电池因具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高和衰减率低等优点，越来越受光伏行业的青睐，是高转换效率太阳能电池的未来发展方向。
[0003]异质结技术工艺流程简单，具有较高的转换效率和较高的综合发电量，其衰减速度远低于PERC电池，具有较大的发展潜力，但其所用的非晶硅或微晶硅的板式PECVD镀膜设备相对较贵，设备综合成本较PERC电池不具备较大的优势，需要改进生产技术，进一步降低设备固定资产的投资，达到综合投资具备较大市场竞争力的目的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种异质结太阳能电池的制造方法，其工艺较简洁，既保持了N型多晶硅层高导电和低设备投资成本的优势，又保持了异质结良好钝化、高开路电压的技术特点。
[0005]本专利技术的目的通过如下技术方案实现：
[0006]一种异质结太阳能电池的制造方法，它包括如下步骤，
[0007]A，对半导体基板进行双面制绒；
[0008]B，在半导体基板表面上形成隧穿氧化层；
[0009]C，在隧穿氧化层上形成N型多晶硅层；
[0010]D，在半导体基板向光面的N型多晶硅层上形成掩膜层；
[0011]E，从半导体基板背光面进行等离子处理。
[0012]较之现有技术而言，本专利技术的优点在于：
[0013]1、向光面隧穿氧化层和N型多晶硅层组成的TOPCON技术具有钝化效果好，导电性佳的特点，既保证了电池的开路电压，又提升了电池填充因子；
[0014]2、从半导体基板的背光面进行等离子处理，不仅解决绒面上形成的隧穿氧化层和N型多晶硅层钝化效果不如在抛光面上形成的隧穿氧化层和N型多晶硅层的问题，保证了电池的钝化效果，而且利用后续要去除的背光面上的N型多晶硅层和隧穿氧化层，保护了半导体基板的背光面；
[0015]3、向光面氮化硅掩膜层的沉积，既在热碱液中防止了N型多晶硅层受溶液腐蚀，又在工艺中起到退火注氢作用，进一步地提高了N型多晶硅层的钝化效果；
[0016]4、本专利技术引入的工艺制程在去除背光面上的N型多晶硅层和隧穿氧化层的同时，自然消除了制备过程中在背光面产生的绕镀，避免了纯TOPCON技术良率波动和制程复杂的主要因素；
[0017]5、本专利技术中向光面氮化硅掩膜层在最终结构中不保留，而以透明导电膜层取代，避免激光消融或浆料高温反应带来的损伤，和后续异质结制程结合度好；
[0018]6、采用P型掺氧微晶硅层，保证导电性的同时又拓宽了光学能隙，克服了P型非晶硅层吸光严重的缺点；
[0019]7、由于用隧穿氧化层和N型多晶硅层取代了传统异质结的N型非晶硅层或N型微晶硅层，减少了板式PECVD的设备投入，可以大幅降低异质结设备总成本。
[0020]8、在TOPCON膜层上引入N型含氧微晶硅层拓宽了正面的光学能隙，弥补了TOPCON膜层在正面容易吸光的问题，保证了短路电流。
附图说明
[0021]图1是本专利技术中高效异质结太阳能电池片一实施例的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例中经双面制绒清洗后硅片的示意性截面图；
[0023]图3是本专利技术实施例中在硅片表面依次形成隧穿氧化层及第一本征多晶硅层后的示意性截面图；
[0024]图4是本专利技术实施例中硅片通过高温扩散后第一本征多晶层转换为N型多晶硅层及其表面形成磷硅玻璃层后的示意性截面图；
[0025]图5是本专利技术实施例中去除硅片表面磷硅玻璃层后的示意性截面图；
[0026]图6是本专利技术实施例中在硅片正面沉积氮化硅保护层后的示意性截面图；
[0027]图7是本专利技术实施例中通过抛光清洗去除硅片背面膜层及金字塔绒面后的示意性截面图；
[0028]图8是本专利技术实施例中去除硅片正面的氮化硅保护层后的示意性截面图；
[0029]图9是本专利技术实施例中在硅片背面依次沉积第二本征非晶硅层、P型掺氧微晶硅层后的示意性截面图；
[0030]图10是本专利技术实施例中在硅片的正背面沉积透明导电层后的示意性截面图；
[0031]图11是本专利技术实施例中在硅片正背面上形成金属栅线电极后的示意性截面图；
[0032]图12是本专利技术中高效异质结太阳能电池的制作的流程图；
[0033]图13是本专利技术中高效异质结太阳能电池片一实施例的结构示意图；
[0034]图14是本专利技术中高效异质结太阳能电池片一实施例的结构示意图。
[0035]标号说明：1、硅片，2、隧穿氧化层，3、第一本征多晶硅层，4、N型多晶硅层，5、磷硅玻璃层，6、氮化硅保护层，7、第二本征非晶硅层，8、P型掺氧微晶硅层，81、第一非含氧型微晶层，82、含氧型微晶层，83、第二非含氧型微晶层，9、透明导电层，10、金属栅线电极，11a、含氧型微晶层，11b非含氧型微晶层。
具体实施方式
[0036]一种异质结太阳能电池的制造方法，它包括如下步骤，
[0037]A，对半导体基板进行双面制绒；
[0038]B，在半导体基板表面上形成隧穿氧化层；
[0039]C，在隧穿氧化层上形成N型多晶硅层；
[0040]D，在半导体基板向光面的N型多晶硅层上形成掩膜层；
[0041]E，从半导体基板背光面进行等离子处理。
[0042]一种异质结太阳能电池的制造方法，它还包括如下步骤，
[0043]F，去除半导体基板背光面上的N型多晶硅层和隧穿氧化层；
[0044]G，去除掩膜层；
[0045]H，在半导体基板背光面上形成第二本征非晶硅层；
[0046]I，在第二本征非晶硅层上形成P型掺氧微晶硅层。
[0047]J，在N型多晶硅层上形成第一导电膜层，在P型掺氧微晶硅层上形成第二导电膜层；
[0048]K，在第一导电膜层上形成第一金属电极，在第二导电膜层上形成第二金属电极。
[0049]所述步骤B的具体方法为，采用碱性溶液对半导体基板进行双面制绒，制绒时间为8
‑
40分钟，制绒温度为65℃
‑
85℃。
[0050]所述步骤B的具体方法为，在半导体基板表面上采用硝酸氧化工艺、臭氧氧化工艺、真空等离子体辅助氧化工艺或热氧化工艺形成隧穿氧化层。
[0051]步骤B中，所述热氧化工艺为在550
‑
650℃条件通入氧气氧化、氧气与氮气混合氧化或利用大气氧气氧化。
[0052]所述步骤C的具体方法为，在隧穿氧化层上形成第一本征多晶硅层，采用扩散退火工艺对第一本征多晶硅层进行磷掺杂，以形成N型多晶硅层和磷硅玻璃层，之后使用含氟酸性溶液去除磷硅玻璃层；或者，采用LPCVD工艺，在气氛中引入磷源，进行原位掺杂生长，形成N型多晶硅层。
[0053]步骤C中，所述第一本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：它包括如下步骤，A，对半导体基板进行双面制绒；B，在半导体基板表面上形成隧穿氧化层；C，在隧穿氧化层上形成N型多晶硅层；D，在半导体基板向光面的N型多晶硅层上形成掩膜层；E，从半导体基板背光面进行等离子处理。2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述步骤B的具体方法为，在半导体基板表面上采用硝酸氧化工艺、臭氧氧化工艺、真空等离子体辅助氧化工艺或热氧化工艺形成隧穿氧化层。3.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述步骤C的具体方法为，在隧穿氧化层上形成第一本征多晶硅层，采用扩散退火工艺对第一本征多晶硅层进行磷掺杂，以形成N型多晶硅层和磷硅玻璃层，之后使用含氟酸性溶液去除磷硅玻璃层；或者，采用LPCVD工艺，在气氛中引入磷源，进行原位掺杂生长，形成N型多晶硅层。4.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述步骤D的具体方法为，在N型多晶硅层上通过等离子体化学气相沉积或高温化学气相沉积技术沉积氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种膜层，以形成掩膜层。5.根据权利要求4所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述掩膜层厚度为30
‑
150nm。6.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述步骤C和步骤D之间还进行了N型微晶硅叠层沉积步骤，具体方法为，在N型多晶硅层上形成N型微晶硅叠层，所述N型微晶硅叠层包含一层以上的含氧型微晶层和一层以上的非含氧型微晶层。7.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述N型微晶叠层包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：林朝晖，林楷睿，
申请(专利权)人：福建金石能源有限公司，
类型：发明
国别省市：