一种钝化接触太阳能电池制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钝化接触太阳能电池制备方法，包括：制备底电池；在底电池的背面依次制备隧穿氧化层和掺杂多层非晶硅层，掺杂多层非晶硅层由内至外包括第一掺杂非晶硅层

【技术实现步骤摘要】
一种钝化接触太阳能电池制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种钝化接触太阳能电池制备方法
。

技术介绍

[0002]近年来，随着单晶太阳能电池的发展，尤其是钝化发射极和背场
(PERC)
技术的成功产业化，量产电池效率在
P
型硅片上的效率提升接近瓶颈
。
更多的目光投向了体少子寿命更高，衰减更小的
N
型电池
。N
型
PERT、
异质结
(HJT)
和隧穿氧化层钝化接触
(TOPCon)
等三种电池结构也逐渐受到业界关注
。
其中，
TOPCon
电池即钝化接触电池，其结构是在硅表面制备一层超薄氧化硅层和高掺杂的多晶硅层，利用氧化硅的钝化和多晶硅层的场钝化作用可以显著降低硅表面的少子复合速率，但是
TOPCon
电池较厚的多晶硅层带来严重的寄生吸收，减薄背面的多晶硅层能大幅改善电池的寄生吸收从而提高电池转换效率
。
[0003]理论模拟和实验验证表明，获得高效
TOPCon
太阳电池的一个关键技术是制备较薄的多晶硅层，同时保证背面的钝化性能，即可以通过减薄背面多晶硅层来改善寄生吸收从而提高电池的长波响应
。
但是减薄到一定厚度
(
小于
100
纳米厚度
)
，背面银浆烧结后会破坏背面多晶硅层和隧穿氧化层，导致电池的钝化性能下降
。
[0004]综上所述，如何降低厚多晶硅层的寄生吸收，同时又保证背面的钝化和接触性能，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种钝化接触太阳能电池制备方法，实现背面多晶硅层的选择性，既解决厚多晶硅层的寄生吸收同时又保证背面的钝化和接触性能
。
[0006]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的
。
[0007]一种钝化接触太阳能电池制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤
A
：制备底电池；
[0009]步骤
B
：在所述底电池的背面依次制备隧穿氧化层和掺杂多层非晶硅层，所述掺杂多层非晶硅层由内至外依次包括第一掺杂非晶硅层
、
氧化阻挡层和第二掺杂非晶硅层；
[0010]步骤
C
：将所述第一掺杂非晶硅层和所述第二掺杂非晶硅层退火，激活为第一掺杂多晶硅层和第二掺杂多晶硅层，并实现磷掺杂的再分布；
[0011]步骤
D
：用激光去除掉电池背面非金属区域最外层的氧化层和磷硅玻璃层，通过碱清洗，去除电池背面非金属区域的第二掺杂多晶硅层，然后氢氟酸清洗去除电池背面金属区域最外侧的氧化层和磷硅玻璃层以及非金属区域的氧化阻挡层，得到薄的非金属区域掺杂多晶硅和厚的金属区域掺杂多晶硅电池
。
[0012]进一步的，所述第一掺杂非晶硅层的厚度为
20
～
50nm。
[0013]进一步的，所述氧化阻挡层的厚度为5～
10nm。
[0014]进一步的，所述第二掺杂非晶硅层的厚度为
50
～
120nm。
[0015]进一步的，所述氧化阻挡层为
PECVD
中的笑气在适当温度反应生成，制作条件为：温度范围
300℃
～
450℃
，沉积时间
60s
～
6000s。
[0016]进一步的，所述氧化阻挡层为
LPCVD
中的氧气在适当温度生长，制作条件为：温度范围
500℃
～
650℃
，生长时间
60s
～
6000s。
[0017]进一步的，所述步骤
C
中退火温度为
850℃
～
950℃
，退火时间为
600s
～
7200s
[0018]进一步的，所述步骤
D
中采用紫外皮秒激光器进行激光处理，激光波长为
355
纳米，功率为1～
20
瓦
。
[0019]进一步的，所述方法还包括以下步骤：
[0020]步骤
E
：采用
ALD
和
/
或
PECVD
设备在所述步骤
D
得到的电池正面以及背面进行钝化膜的沉积，得到正面钝化减反膜和背面钝化减反膜；
[0021]步骤
F
：在所述步骤
E
得到的电池正面以及背面分别进行正面电极和背面电极印刷，高温烧结，得到
N
型钝化接触太阳能电池
。
[0022]进一步的，所述正面钝化减反膜包括氧化铝
、
氧化硅
、
氧化镓
、
氮化硅
、
氮化铝
、
氮氧化硅中的至少一种；所述背面钝化减反膜包括氧化铝
、
氧化硅
、
氧化镓
、
氮化硅
、
氮化铝
、
氮氧化硅中的至少一种
。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]1)
本专利技术采用多层多晶硅层，通过激光去除表面的氧化层和磷硅玻璃并通过化学清洗的方法来去除非金属区域的多晶硅层，实现电池背面选择性多晶硅层厚度，可以减少寄生吸收，提高太阳光长波响应，增大器件短路电流，有效地提升了电池的光电转换效率
。
即本专利技术既解决了寄生吸收问题，又能保证电池钝化接触性能
。
[0025]2)
本专利技术通过多层非晶硅层的制备工艺，有效地在金属接触区域减小印刷烧结过程中金属浆料对掺杂多晶硅和隧穿氧化层的破坏，保证了隧穿氧化结构的钝化效果
。
[0026]3)
本专利技术采用退火工艺实现磷掺杂的再分布，在保证烧结过程中金属浆料不会破坏隧穿氧化结构的同时，还提升了金属与半导体之间的接触性能
。
附图说明
[0027]图1为根据本专利技术实施例的钝化接触太阳能电池结构示意图；
[0028]图2为根据本专利技术实施例的厚掺杂多晶硅薄膜中的磷掺杂
ECV
曲线
。
[0029]附图说明：
[0030]1‑
发射极；2‑
硅衬底；3‑
隧穿氧化层；4‑
第一掺杂多晶硅层；5‑
氧化阻挡层；6‑
第二掺杂多晶硅层
。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的上述目的
、
特征和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钝化接触太阳能电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
A
：制备底电池；步骤
B
：在所述底电池的背面依次制备隧穿氧化层和掺杂多层非晶硅层，所述掺杂多层非晶硅层由内至外依次包括第一掺杂非晶硅层
、
氧化阻挡层和第二掺杂非晶硅层；步骤
C
：将所述第一掺杂非晶硅层和所述第二掺杂非晶硅层退火，激活为第一掺杂多晶硅层和第二掺杂多晶硅层，并实现磷掺杂的再分布；步骤
D
：用激光去除掉电池背面非金属区域最外层的氧化层和磷硅玻璃层，通过碱清洗，去除电池背面非金属区域的第二掺杂多晶硅层，然后氢氟酸清洗去除电池背面金属区域最外侧的氧化层和磷硅玻璃层以及非金属区域的氧化阻挡层，得到薄的非金属区域掺杂多晶硅和厚的金属区域掺杂多晶硅电池
。2.
根据权利要求1所述的钝化接触太阳能电池制备方法，其特征在于，所述第一掺杂非晶硅层的厚度为
20
～
50nm。3.
根据权利要求1所述的钝化接触太阳能电池制备方法，其特征在于，所述氧化阻挡层的厚度为5～
10nm。4.
根据权利要求1所述的钝化接触太阳能电池制备方法，其特征在于，所述第二掺杂非晶硅层的厚度为
50
～
120nm。5.
根据权利要求1或3所述的钝化接触太阳能电池制备方法，其特征在于，所述氧化阻挡层为
PECVD
中的笑气在适当温度反应生成，制作条件为：温度范围
300℃
～
450℃
，沉积时间
60s
～
6000s。6.
根据权利要求1或3所述的钝化接触太阳能电池制备方法，其特征在于，所述氧化阻挡层为
LPCVD
中的氧气在适当温度生长，制作条件为：温度范围
500℃
～
...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁毓，蒋秀林，丁建宁，于海斌，苗晓亮，唐文帅，程广贵，
申请(专利权)人：晶澳扬州太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：