太阳电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳电池及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：在n型硅衬底的背面依次形成第一氧化硅层、本征非晶硅层、磷硅玻璃层和第二氧化硅层；去除n型硅衬底背面部分区域的磷硅玻璃层和第二氧化硅层；对n型硅衬底背面进行硼扩散，以使去除磷硅玻璃层和第二氧化硅层区域内的本征非晶硅层转化为硼掺杂多晶硅层，并使未去除磷硅玻璃层和第二氧化硅层区域内的本征非晶硅层转化为磷掺杂多晶硅层；在硼掺杂多晶硅层和磷掺杂多晶硅层的交界处形成隔离槽；制备与硼掺杂多晶硅层连接的第一电极和与磷掺杂多晶硅层连接的第二电极。本发明专利技术的太阳电池的制备方法制备工艺简单、生产成本较低。成本较低。成本较低。

【技术实现步骤摘要】
太阳电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳电池
，特别是涉及一种太阳电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]N型单晶IBC(Interdigitated back contact，指交叉背接触)太阳电池通常是采用扩散工艺在硅片背面形成重掺杂的发射极和背场区域，其能够有效地解决金属栅线对光的遮挡，能够大幅度地提高短路电流密度。
[0003]N型单晶IBC太阳电池相对于传统晶硅太阳电池，在实际户外光伏电站和系统应用中，具有以下优势：1、光电转化效率高；2、无光致衰减(LID)，具有较高的稳定性；3、良好的弱光响应和较低的温度系数；4、组件美观，正面无栅线遮挡，较传统组件外观漂亮，可以广泛应用于光伏建筑一体化；5、使用寿命较长。
[0004]然而，N型单晶IBC太阳电池的制造工艺较为复杂、技术门槛高、制造成本高，是制约N型单晶IBC太阳电池实现量产化的重要因素。因此，如何简化N型单晶IBC太阳电池的制备工艺、降低制造成本是本来领域研究的一个重要方向。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种制备工艺较为简单、生产成本较低的太阳电池及其制备方法。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供了一种太阳电池的制备方法，包括如下步骤：
[0007]在n型硅衬底的背面依次形成第一氧化硅层、本征非晶硅层、磷硅玻璃层和第二氧化硅层；
[0008]去除所述n型硅衬底背面部分区域的所述磷硅玻璃层和所述第二氧化硅层；
[0009]对所述n型硅衬底背面进行硼扩散，以使去除所述磷硅玻璃层和第二氧化硅层区域内的所述本征非晶硅层转化为硼掺杂多晶硅层，使未去除所述磷硅玻璃层和第二氧化硅层区域内的所述本征非晶硅层转化为磷掺杂多晶硅层；
[0010]在所述硼掺杂多晶硅层和所述磷掺杂多晶硅层的交界处形成隔离槽；
[0011]制备与所述硼掺杂多晶硅层连接的第一电极和与所述磷掺杂多晶硅层连接的第二电极。
[0012]在其中一些实施例中，对所述n型硅衬底背面进行硼扩散，包括如下步骤：
[0013]在900℃～1050℃温度下，利用硼源对所述n型硅衬底的背面进行扩散处理1h～3h。
[0014]在其中一些实施例中，所述硼源为BCl3或BBr3中的一种或多种。
[0015]在其中一些实施例中，所述硼扩散的气氛中所述硼源的体积占比为5％～30％。
[0016]在其中一些实施例中，去除所述n型硅衬底背面部分区域的所述磷硅玻璃层和所述第二氧化硅层，包括如下步骤：
[0017]在所述第二氧化硅层表面的部分区域内形成图形化阻挡层；
[0018]用含有HF的溶液去除所述n型硅衬底背面未形成所述图形化阻挡层区域内的所述磷硅玻璃层和所述第二氧化硅层；
[0019]去除所述图形化阻挡层。
[0020]在其中一些实施例中，所述图形化阻挡层为蜡状树脂材料。
[0021]在其中一些实施例中，利用含有双氧水的碱溶液去除所述图形化阻挡层。
[0022]在其中一些实施例中，在所述硼掺杂多晶硅层和所述磷掺杂多晶硅层的交界处形成隔离槽，包括如下步骤：
[0023]对所述硼掺杂多晶硅层和所述磷掺杂多晶硅层的交界处进行激光开槽，并用碱溶液对所述激光开槽处进行刻蚀。
[0024]在其中一些实施例中，在形成所述隔离槽之后，且在制备所述第一电极和所述第二电极之前，所述制备方法还包括去除所述n型硅衬底正面的绕镀层的步骤。
[0025]在其中一些实施例中，在形成所述隔离槽之后，且在去除所述n型硅衬底正面的绕镀层之前，所述制备方法还包括在所述隔离槽内形成第三氧化硅层的步骤。
[0026]在其中一些实施例中，在去除所述n型硅衬底正面的绕镀层之后，且在制备所述第一电极和所述第二电极之前，所述制备方法还包括对所述n型硅衬底的正面进行制绒处理以及用氢氟酸和盐酸混合溶液对所述n型硅衬底进行清洗的步骤。
[0027]在其中一些实施例中，在对所述n型硅衬底进行清洗之后，且在制备所述第一电极和所述第二电极之前，所述制备方法还包括如下步骤：
[0028]在所述n型硅衬底正面和背面形成氧化铝层；
[0029]在所述n型硅衬底正面和背面的所述氧化铝层上形成钝化减反射层；
[0030]在所述n型硅衬底背面的所述钝化减反射层上开孔，形成与所述硼掺杂多晶硅层连通的第一电极接触孔和与所述磷掺杂多晶硅层连通的第二电极接触孔。
[0031]在其中一些实施例中，通过丝网印刷在所述第一电极接触孔内制备所述第一电极；通过丝网印刷在所述第二电极接触孔内制备所述第二电极。
[0032]根据本专利技术的另一方面，提供了一种太阳电池，所述太阳电池通过本专利技术上述的太阳电池的制备方法制备得到。
[0033]根据本专利技术的另一方面，提供了一种太阳电池，所述太阳电池包括：
[0034]n型硅衬底；
[0035]第一氧化硅层，设于所述n型硅衬底的背面；
[0036]硼掺杂多晶硅层，设于所述第一氧化硅层上；
[0037]磷掺杂多晶硅层，设于所述第一氧化硅层上，且与所述硼掺杂多晶硅层通过隔离槽隔开；
[0038]氧化铝层，设于所述n型硅衬底的正面、所述硼掺杂多晶硅层上、所述磷掺杂多晶硅层上及所述隔离槽内；
[0039]钝化减反射层，设于所述氧化铝层上；
[0040]第一电极，穿过所述n型硅衬底背面的所述钝化减反射层和所述氧化铝层与所述硼掺杂多晶硅层相连接；
[0041]第二电极，穿过所述n型硅衬底背面的所述钝化减反射层和所述氧化铝层与所述磷掺杂多晶硅层相连接。
[0042]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0043]通过去除n型硅衬底背面部分区域的磷硅玻璃层和第二氧化硅层，然后进行硼扩散在n型硅衬底的背面一步形成硼掺杂多晶硅层和磷掺杂多晶硅层。该制备方法只需通过一步高温工序(硼扩散)即可同时实现硼掺杂多晶硅层和磷掺杂多晶硅层的制备，大大简化了太阳电池的制备工艺流程，降低了生产成本。
附图说明
[0044]图1为n型硅衬底的示意图；
[0045]图2为在n型硅衬底背面形成第一氧化硅层、本征非晶硅层、磷硅玻璃层和第二氧化硅层后的示意图；
[0046]图3为在第二氧化硅层的部分区域形成图形化阻挡层后的示意图；
[0047]图4为去除未设置阻挡层区域的磷硅玻璃层和第二氧化硅层后的示意图；
[0048]图5为去除图形化阻挡层后的示意图；
[0049]图6为进行硼扩散后的示意图；
[0050]图7为激光开槽形成隔离槽后的示意图；
[0051]图8为链式酸抛光处理后的示意图；
[0052]图9为制绒并清洗后的示意图；
[0053]图10为在n型硅衬底正面和背面形成氧化铝层后的示意图；
[0054]图11为在n型硅衬底正面和背面形成钝化减反射层后的示意图；
[0055]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在n型硅衬底的背面依次形成第一氧化硅层、本征非晶硅层、磷硅玻璃层和第二氧化硅层；去除所述n型硅衬底背面部分区域的所述磷硅玻璃层和所述第二氧化硅层；对所述n型硅衬底背面进行硼扩散，以使去除所述磷硅玻璃层和第二氧化硅层区域内的所述本征非晶硅层转化为硼掺杂多晶硅层，并使未去除所述磷硅玻璃层和第二氧化硅层区域内的所述本征非晶硅层转化为磷掺杂多晶硅层；在所述硼掺杂多晶硅层和所述磷掺杂多晶硅层的交界处形成隔离槽；制备与所述硼掺杂多晶硅层连接的第一电极和与所述磷掺杂多晶硅层连接的第二电极。2.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，对所述n型硅衬底背面进行硼扩散，包括如下步骤：在900℃～1050℃温度下，利用硼源对所述n型硅衬底的背面进行扩散处理1h～3h。3.根据权利要求2所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述硼源为BCl3或BBr3中的一种或多种；可选地，所述硼扩散的气氛中所述硼源的体积占比为5％～30％。4.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，去除所述n型硅衬底背面部分区域的所述磷硅玻璃层和所述第二氧化硅层，包括如下步骤：在所述第二氧化硅层表面的部分区域内形成图形化阻挡层；用含有HF的溶液去除所述n型硅衬底背面未形成所述图形化阻挡层区域内的所述磷硅玻璃层和所述第二氧化硅层；去除所述图形化阻挡层。5.根据权利要求4所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述图形化阻挡层为蜡状树脂材料；可选地，利用含有双氧水的碱溶液去除所述图形化阻挡层。6.根据权利要求4所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，在所述硼掺杂多晶硅层和所述磷掺杂多晶硅层的交界处形成隔离槽，包括如下步骤：对所述硼掺杂多晶硅层和所述磷掺杂多晶硅层的交界处进行激光开槽，并用碱溶液对所述激光开槽处进行刻蚀。7.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，在形成所述隔离槽之后，且在制备所述第一电极和所述第二电极之...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，张鹏，孟夏杰，邢国强，
申请(专利权)人：通威太阳能成都有限公司，
类型：发明
国别省市：