一种采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池制备方法技术

本发明专利技术提供一种采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池制备方法，包括：N型晶体硅基体；正表面采用制绒处理、硼扩散处理、氧化铝钝化层以及SiN

【技术实现步骤摘要】
一种采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，尤其是涉及一种采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池制备方法。

技术介绍

[0002]随着Topcon太阳能电池工艺技术的不断进步与深入，高效降本已经成为Topcon太阳电池技术发展的重要方向，高效结构设计和采用低成本的技术方案是实现这一目标的关键。
[0003]目前，业界的N型Topcon太阳能电池，金属化的方法为丝网印刷银浆或者银铝浆的方法，丝网印刷的方法采用烧穿型的银浆，浆料对硅的腐蚀性能要求很苛刻，即考虑接触电阻率又要考虑金属的复合，对浆料的制作和电池的结构限制很大，大大限制了电池结构创新和效率进步；Topcon电池的银浆耗量比PERC耗量要多一倍，严重制约Topcon电池成本下降的需求。基于以上背景，采用电镀Ni、cu、Ag制作Topcon电极的方法，解决Topcon电池接触的问题，又大大的降低了成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的问题是提供一种采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池制备方法，有效的解决现有技术对浆料的制作和电池的结构限制很大，大大限制了电池结构创新和效率进步以及Topcon电池的银浆耗量比PERC耗量要多一倍，严重制约Topcon电池成本下降的需求的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池制备方法，包括：
[0006]对N型晶体硅基体的正表面做制绒处理；
>[0007]对所述N型晶体硅基体的正表面进行硼扩散处理，形成P+掺杂层，并在所述P+掺杂层表面还形成一硼硅玻璃层；
[0008]去除所述硼硅玻璃层以及所述N型晶体硅基体的背表面和边缘绕扩处的P+掺杂层；
[0009]在处理后的所述N型晶体硅基体的背表面生长一氧化硅遂穿层，再沉积一掺有磷的非晶硅层，然后进行退火，得到掺杂磷的多晶硅层；
[0010]在所述掺杂磷的多晶硅层上沉积一SiN
x
减反射钝化层；
[0011]去除所述N型晶体硅基体正表面以及边缘绕扩处的所述掺杂磷的多晶硅层；
[0012]在所述P+掺杂层上生长氧化铝钝化层，并在所述氧化铝钝化层上再沉积一SiN
x
减反射钝化层，得到蓝膜片；
[0013]在所述蓝膜片的正表面和背表面上开槽，将所述蓝膜片浸入活性剂中；
[0014]取出所述蓝膜片，在凹槽内部电镀第一金属层，得到电镀样品，将所述电镀样品送入高温炉中烧结；
[0015]烧结完成后进行清洗，在所述第一金属层上电镀第二金属层；
[0016]电镀完成后进行清洗，在所述第二金属层上电镀第三金属层，得到采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池。
[0017]优选地，所述N型晶体硅基体的电阻率为0.5
‑
5Ω
·
cm，厚度为80
‑
200μm。
[0018]优选地，对所述N型晶体硅基体的正表面进行硼扩散处理中，硼源采用三溴化硼或者三氯化硼，扩散温度为900
‑
1100℃，扩散时间为120
‑
240min，所述N型晶体硅基体进行硼扩散后的方阻值为100
‑
180Ω/sqr。
[0019]优选地，在处理后的所述N型晶体硅基体的背表面生长一氧化硅遂穿层过程中，所述氧化硅遂穿层的制作材料为二氧化硅，通过热氧化、HN03氧化或原子层沉积法在所述N型晶体硅基体的背表面生长所述氧化硅遂穿层，其中，所述氧化硅遂穿层的厚度为0.5
‑
3nm。
[0020]优选地，沉积所述掺有磷的非晶硅层的过程中，采用磁控溅射法、LPCVD法或PECVD法在所述氧化硅遂穿层上沉积所述掺有磷的非晶硅层。
[0021]更优选地，所述掺有磷的非晶硅层的沉积温度为550
‑
650℃，所述掺有磷的非晶硅层的厚度为60
‑
150nm。
[0022]优选地，在所述掺杂磷的多晶硅层上沉积的所述SiN
x
减反射钝化层的厚度为70
‑
120nm，在所述氧化铝钝化层上沉积的所述SiN
x
减反射钝化层的厚度为60
‑
110nm。
[0023]优选地，在所述蓝膜片开槽步骤中，所述凹槽开设至所述N型晶体硅基体的表面，清洗所述凹槽内部，去除杂质，然后将所述蓝膜片浸入所述活性剂中。
[0024]优选地，所述第一金属层为Ni金属层、Ti金属层或Cr金属层，厚度为0.1
‑
5μm；将所述电镀样品送入惰性气体保护的高温炉中烧结，烧结温度为200
‑
400℃；
[0025]所述第二金属层为Cu金属层，厚度为5
‑
15μm；
[0026]所述第三金属层为Ag金属层，重量为3
‑
5mg。
[0027]更优选地，所述第一金属层、第二金属层和第三金属层采用化学镀或光诱导电镀至所述凹槽中；所述第一金属层、第二金属层和第三金属层的宽度为所述凹槽宽度
±
3μm；将所述电镀样品送入惰性气体保护的高温炉中烧结，其中，惰性气体为氮气或氩气。
[0028]采用上述技术方案，以电镀的方法替代了传统丝网印刷银浆的方法，解决了烧穿型的银浆对硅的腐蚀性能要求很苛刻，既要考虑接触电阻率又要考虑金属的复合，对浆料的制作和电池结构限制较大的问题，直接将金属层按照一定顺序电镀至N型晶体硅基体表面，大大的减少生产成本，相比现有技术，能够得到较高的电池转换率，使得Topcon电池比PERC、HIT等电池更有竞争力。
[0029]还能够解决现有电池丝网印刷银浆和银铝浆的栅线宽度无法做到20μm以下，高度无法做到18μm以上的难题。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例一种采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池结构示意图
[0031]图中：
[0032]1、第一金属层
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2、第二金属层
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3、第三金属层
[0033]4、SiN
x
减反射钝化层
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5、氧化铝钝化层
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6、P+掺杂层
[0034]7、氧化硅遂穿层
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8、掺杂磷的多晶硅层 9、N型晶体硅基体
具体实施方式
[0035]下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明：
[0036]在本专利技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“正表面”、“背表面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0037]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池制备方法，包括：对N型晶体硅基体的正表面做制绒处理；对所述N型晶体硅基体的正表面进行硼扩散处理，形成P+掺杂层，并在所述P+掺杂层表面还形成一硼硅玻璃层；去除所述硼硅玻璃层以及所述N型晶体硅基体的背表面和边缘绕扩处的P+掺杂层；在处理后的所述N型晶体硅基体的背表面生长一氧化硅遂穿层，再沉积一掺有磷的非晶硅层，然后进行退火，得到掺杂磷的多晶硅层；在所述掺杂磷的多晶硅层上沉积一SiN
x
减反射钝化层；去除所述N型晶体硅基体正表面以及边缘绕扩处的所述掺杂磷的多晶硅层；在所述P+掺杂层上生长氧化铝钝化层，并在所述氧化铝钝化层上再沉积一SiN
x
减反射钝化层，得到蓝膜片；在所述蓝膜片的正表面和背表面上开槽，将所述蓝膜片浸入活性剂中；取出所述蓝膜片，在凹槽内部电镀第一金属层，得到电镀样品，将所述电镀样品送入高温炉中烧结；烧结完成后进行清洗，在所述第一金属层上电镀第二金属层；电镀完成后进行清洗，在所述第二金属层上电镀第三金属层，得到采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池。2.根据权利要求1所述的一种采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池制备方法，其特征在于：所述N型晶体硅基体的电阻率为0.5
‑
5Ω
·
cm，厚度为80
‑
200μm。3.根据权利要求1所述的一种采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池制备方法，其特征在于：对所述N型晶体硅基体的正表面进行硼扩散处理中，硼源采用三溴化硼或者三氯化硼，扩散温度为900
‑
1100℃，扩散时间为120
‑
240min，所述N型晶体硅基体进行硼扩散后的方阻值为100
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180Ω/sqr。4.根据权利要求1所述的一种采用电镀工艺金属化的新型Topcon电池制备方法，其特征在于：在处理后的所述N型晶体硅基体的背表面生长一氧化硅遂穿层过程中，所述氧化硅遂穿层的制作材料为二氧化硅，通过热氧化、HN03氧化或原子层沉积法在所述N型晶体硅基体的背表面生长所述氧化硅遂穿层，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振刚，马擎天，宋楠，俞超，
申请(专利权)人：环晟光伏江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：