一种低温激光辅助制造技术

本发明专利技术公开一种低温激光辅助

【技术实现步骤摘要】
一种低温激光辅助IBC太阳能电池制备方法


[0001]本专利技术涉及一种低温激光辅助
IBC
太阳能电池制备方法，所属
为太阳能光伏发电领域，尤其适应于太阳能光伏电池的生产制造

。

技术介绍

[0002]IBC
电池是一种正负电极都在背面，正面没有栅线的电池结构，一般电池转换效率较高，但工艺步骤多
、
难度较大，成本相对较高，一定程度上限制了其发展
。IBC
电池由于正负极都在背面，不用关注电极的宽度对遮光影响，只需要关注接触和传输，大大拓宽了金属化的工艺窗口
。
[0003]当前各类晶体硅电池，如
PERC、TOPCon、PBC、N
型
IBC
电池都需要高温扩散形成
PN
结，同时匹配高温烧结进行金属化，能源的消耗比较高，或者如异质结电池（
HJT
）低温工艺，则需要透明导电薄膜和低温银浆实现金属化，这样成本也高很多，限制了这项技术的发展
。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本专利技术提供了一种低温（不需要高温扩散和高温烧结）激光辅助的方式实现高效背接触电池的制备工艺方案
。
本专利技术充分考虑到
IBC
电池的技术特点，结合激光辅助，在不需要高温扩散的条件下实现
PN
结，通过
PVD
等蒸镀的方式实现金属化，整个工序不需要高温，同时因为蒸镀的金属薄膜与掺杂硅之间的接触电阻率很低，金属化面积可以很小，这部分的复合就比较低，也能大大提升电池的转化效率
。
[0005]技术方案：一种低温激光辅助
IBC
太阳能电池制备方法，整个电池制备过程不需要高温扩散
、
不需要高温金属化，但需要4道激光辅助；硅片抛光后，在背表面旋涂或者预沉积一层第一掺杂剂的化合物，通过激光对形成
PN
结的区域进行处理，然后在激光处理区域对硅片进行局部掺杂，同时在掺杂区域表面形成一层氧化物，未激光区域没有掺杂，表面没有形成氧化物；将硅片在碱液中清洗，在背表面旋涂或者预沉积一层第二掺杂剂的化合物，第一
、
第二掺杂剂区分为
P/N
（即：第一掺杂区为
P
区，第二掺杂区即为
N
区；反之，第一掺杂区为
N
区，第二掺杂区即为
P
区），从而在背面形成
P/N
交错的结构，无论衬底是
P
型或者
N
型硅片都可以
。
[0006]背面在激光的辅助下形成
P/N
交错结构后，在激光过程中形成的表面氧化物的保护下，对正面进行单面制绒，同时清洗硅片正背面氧化物膜层，双面进行钝化膜沉积后，在背面
P/N
区，进行点状的激光开膜，然后背面蒸镀一层厚度为2‑
10
微米的铝，接着沉积一层氮化硅掩膜，将需要刻蚀掉的铝膜上方的氮化硅掩膜用激光打开，然后在刻蚀液中去掉这部分需要刻蚀掉的铝膜，形成铝膜图形的电极结构
。
[0007]在背表面旋涂或者预沉积一层第一掺杂剂的化合物，所述化合物为含硼
、
镓或磷的化合物
。
[0008]在背表面旋涂或者预沉积一层第一掺杂剂的化合物，所述化合物为氧化硼
、
氧化
镓
、
氧化磷
、
氯化硼
、
含硼的
BSG、
含磷的
PSG。
[0009]通过激光对形成
PN
结的区域进行处理，在激光处理区域进行掺杂，同时在掺杂区域表面形成一层氧化硅
。
[0010]将硅片在碱液中清洗，在背表面旋涂或者预沉积一层第二掺杂剂的化合物，所述化合物为含硼
、
镓或磷的化合物
。
[0011]在背表面旋涂或者预沉积一层第二掺杂剂的化合物，所述化合物为氧化硼
、
氧化镓
、
氧化磷
、
氯化硼
、
含硼的
BSG、
含磷的
PSG。
[0012]有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供的低温激光辅助
IBC
太阳能电池制备方法，一方面，激光辅助大大简化工艺步骤，提升产品良率，降低设备
、
厂房
、
人力投入，降低成本；另一方面，通过激光辅助应用，电池制备不需要高温扩散（常规电池磷扩散需要
800℃
以上
、
硼扩散需要
1000℃
以上的高温扩散），大大降低能耗，同时不需要使用磷烷
/
三氯氧磷
、
硼烷等高危化学气体的使用，更加安全和环保；进一步的，蒸镀工艺配合激光点开膜，可以降低金属
‑
半导体接触面积，提升电池转换效率，同时不需要使用金属浆料，不需要高温烧结，节能，减少有机物排放，更加环保
。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例中制备方法的工艺流程图，其中每个工艺步骤中的图为
N
型硅片的截面示意图；图2是本专利技术实施例中步骤9中硅片的背面示意图
。
实施方式
[0014]下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围
。
[0015]如图1‑2所示，低温激光辅助
IBC
太阳能电池制备方法，包括如下步骤：步骤1，对电阻率为
0.3~5
Ω
.cm
的
N
型硅片，进行双面抛光处理；步骤2，在硅片背面旋涂一层硼酸或者含硼的氧化物（氧化硼）作为硼源；步骤3，采用红外激光将硼源中硼局部掺杂入硅片，局部指的是形成
PN
结的区域，掺杂过程中激光区域局部温度比较高会在表面形成一层氧化膜，掺杂宽度
700um
，间距
1000um
；步骤4，将硅片浸入
KOH
溶液中清洗掉未激光区域的硼源；步骤5，背面整面旋涂一层磷酸作为磷源；步骤6，在第3步骤中的未激光区域采用红外激光进行磷掺杂，掺杂宽度约
100um
，同样掺杂区域表面会形成一层氧化物；步骤7，在链式机中单面去除正面的氧化物等，将硅片浸入
KOH
溶液中进行制绒，由于背面表面有一层氧化物的保护，背面不会被制绒，制绒后，进行酸碱清洗，保证正背面洁净度；步骤8，正面进行氧化硅
/
氮化硅
、
背面进行氧化铝
/
氮化硅叠层膜钝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低温激光辅助
IBC
太阳能电池制备方法，其特征在于，硅片抛光后，在背表面旋涂或者预沉积一层第一掺杂剂的化合物，通过激光对形成
PN
结的区域进行处理，然后在激光处理区域对硅片进行局部掺杂，在掺杂区域表面形成一层氧化物；将硅片在碱液中清洗，在背表面旋涂或者预沉积一层第二掺杂剂的化合物，在背面形成
P/N
交错的结构
。2.
根据权利要求1所述的低温激光辅助
IBC
太阳能电池制备方法，其特征在于，背面在激光的辅助下形成
P/N
交错结构后，在激光过程中形成的表面氧化物的保护下，对正面进行单面制绒，同时清洗硅片正背面氧化物膜层，双面进行钝化膜沉积后，在背面
P/N
区，进行点状的激光开膜，然后背面蒸镀一层铝，接着沉积一层氮化硅掩膜，将需要刻蚀掉的铝膜上方的氮化硅掩膜用激光打开，然后在刻蚀液中去掉这部分需要刻蚀掉的铝膜，形成铝膜图形的电极结构
。3.
根据权利要求1所述的低温激光辅助
IBC
太阳能电池制备方法，其特征在于，在背表面旋涂或者预沉积一层第一掺杂剂的化合物，所述化合物为含硼
、
镓或磷的化合物
。4.
根据权利要求1所述的低温激光辅助

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，杨伟锋，吴仕梁，
申请(专利权)人：江苏凌众新能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：