一种背钝化的IBC太阳能电池结构制造技术

本实用新型专利技术涉及IBC太阳能电池技术领域，特别是一种背钝化的IBC太阳能电池结构。该电池的硅片的背面具有n+重掺杂层、p+重掺杂层，在n+、p+重掺杂层上具有n+、p+区钝化膜，n+区钝化膜为带固定正电荷的单层钝化膜或者最内层薄膜带固定正电荷的叠层钝化膜；p+区钝化膜为带固定负电荷的单层钝化膜或者最内层薄膜带固定负电荷的叠层钝化膜。电池背面因n+、p+区钝化膜所带的不同固定电荷分别在n+、p+重掺杂层感应出感应电荷，该种电荷感应使电池表面形成场效应钝化，提高了电池背面的钝化效果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及IBC太阳能电池
，特别是一种背钝化的IBC太阳能电池结构。
技术介绍
IBC (Interdigitated back contact)电池:背接触型太阳能电池。PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition):等离子体增强化学气相沉积法。PSG层:硅磷玻璃层。IBC太阳能电池通常选用N型硅衬底材料，在硅片背面分别进行磷、硼局部扩散，形成具有指状交叉排列的η+重掺杂层、ρ+重掺杂层。如图1所示，IBC电池的η+重掺杂层、P+重掺杂层由于在同一侧，通常采用单层膜或者叠层膜作为钝化层。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:提供一种背钝化的IBC太阳能电池结构，提高IBC太阳能电池的背钝化效果。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种背钝化的IBC太阳能电池结构，包括硅片，在硅片的背面具有η+重掺杂层、ρ+重掺杂层，并在η+重掺杂层、ρ+重掺杂层上引出电极，在η+重掺杂层上具有η+区钝化膜，η+区钝化膜为带固定正电荷的单层钝化膜或者最内层薄膜带固定正电荷的叠层钝化膜；在P+重掺杂层上具有P+区钝化膜，P+区钝化膜为带固定负电荷的单层钝化膜或者最内层薄膜带固定负电荷的叠层钝化膜。钝化膜中的固定电荷能够饱和硅表面的悬挂键，降低少数载流子在表面的复合，从而得到较好的表面钝化效果。具体地，带固定正电荷的单层钝化膜或者叠层钝化膜的带固定正电荷的最内层薄膜包括SiNx膜、SiO2膜、TiO2膜和a-S1:Η膜；带固定负电荷的单层钝化膜或者叠层钝化膜的带固定负电荷的最内层薄膜包括Al2O3和AlF3膜。这些钝化膜与硅片的附着能力强，热膨胀系数低，结构致密，抗渗透能力强，对金属离子的阻挡能力强，质地硬而耐磨，抗电击穿能力强，抗热冲击性能好。为提高钝化效果，优选，η+区钝化膜为SiNx膜，或Si02/Si3N4叠层膜，或SiO2/Al203/Si3N4叠层膜；P+区钝化膜为Al203/Si3N4叠层膜。在作为η+区钝化膜的Si02/Al203/Si3N4叠层膜中，Al2O3膜厚度10nnT40nm，折射率为1.3 1.6，SiO2膜的厚度为10nnT80nm，折射率为1.5 1.8，Si3N4膜的厚度为30nnTl00nm,折射率为1.8ηπΓ2.3nm。或者，作为η+区钝化膜的SiNx膜的厚度为40nnTl50nm，折射率为1.8 2.3。或者，在作为ρ+区钝化膜的Al203/ Si3N4叠层膜中，Al2O3膜的厚度为10nnT40nm，折射率为1.3-1.6，Si3N4膜的厚度为30nnTl00nm，折射率为1.8-2.3。本技术的有益效果是:电池背面因η+区钝化膜和ρ+区钝化膜所带的不同固定电荷分别在η+重掺杂层、ρ+重掺杂层上感应出感应电荷，该种电荷感应使电池表面形成场效应钝化，提高了电池背面的钝化效果。附图说明图1是现有的IBC太阳能电池的结构示意图；图2是本技术的IBC太阳能电池的ρ+区钝化膜的制备示意图。图3是本技术的IBC太阳能电池的η+区钝化膜的制备示意图。图4是本技术的IBC太阳能电池的结构示意图。图中，1.η+重掺杂层，2.ρ+重掺杂层，3.η+区钝化膜，4.ρ+区钝化膜，5.掩膜板，6.娃片。具体实施方式如图2、3和4所示，一种背钝化的IBC太阳能电池结构，包括硅片，在硅片6的背面具有η+重掺杂层1、ρ+重掺杂层2，并在η+重掺杂层1、ρ+重掺杂层2上引出电极，在η+重掺杂层I上具有η+区钝化膜3，η+区钝化膜3为带固定正电荷的单层钝化膜或者最内层薄膜带固定正电荷的叠层钝化膜；在P+重掺杂层2上具有ρ+区钝化膜4，ρ+区钝化膜4为带固定负电荷的单层钝化膜或者最内层薄膜带固定负电荷的叠层钝化膜。η+区钝化膜3为SiNx膜，或Si02/Si3N4叠层膜，或Si02/Al203/Si3N4叠层膜；p+区钝化膜4为Al203/Si3N4叠层膜。在作为η+区钝化膜3的Si02/Al203/Si3N4叠层膜中，Al2O3膜厚度10nnT40nm，折射率为1.3 1.6，SiO2膜的厚度为10nnT80nm，折射率为1.5 1.8，Si3N4膜的厚度为30nm 100nm,折射率为 1.8nm 2.3nm。作为η+区钝化膜3的SiNx膜的厚度为40nnTl50nm，折射率为1.8 2.3。在作为ρ+区钝化膜4的Al203/Si3N4叠层膜中，Al2O3膜的厚度为10nnT40nm，折射率为1.3-1.6，Si3N4膜的厚度为30nnTl00nm，折射率为1.8-2.3。一种背钝化的IBC太阳能电池结构的制备方法，首先在硅片6的背面制作η+重掺杂层1、P+重掺杂层2 ;然后分别利用两块具有不同镂空的掩膜板5在η+重掺杂层I和ρ+重掺杂层2上沉积η+区钝化膜3和ρ+区钝化膜4。具体步骤为:a)将电阻率f IOohm.cm的N型硅片6放入质量百分数25%的TMAH溶液或者20% 50%K0H或者NaOH溶液中抛光，去除损伤层；b)将硅片6放入硼扩散炉中，在硅片6的背面进行单面硼扩散，扩散方阻为30 40ohm/sq,形成ρ+重掺杂层2 ；c)使用PECVD在硼扩散面沉积一层氮化硅掩膜，氮化硅掩膜的厚度为2500nm^350nm ；d)使用质量百分数0.5% 2%的KOH或者NaOH溶液加入1% 4%异丙醇中备置而成的制绒液对硅片6进行单面制绒；e)使用HF去除娃片6表面的氮化娃掩膜；f)通过热氧化处理在硅片6表面生成氧化硅，氧化硅的厚度为120nnTl80nm ；g)背面印刷刻蚀性浆料选择性去除η+重掺杂区的氧化硅掩膜；h)使用质量百分数20% 50%的KOH或者NaOH溶液刻蚀η+重掺杂区，刻槽深度3um 5um ；i)将娃片6放入磷扩散炉，P0C13扩散的扩散方阻为25 50ohm/sq，形成η+重掺杂层I;j)使用HF去除磷扩散形成的PSG层；k)将具有镂空的掩膜板5覆盖在硅片6上，该掩膜板5的镂空图案与ρ+重掺杂区的图案完全一致，硅片6与掩膜板5的对准偏差少于20um，采用PECVD沉积作为ρ+区钝化膜4的Al203/Si3N4叠层膜，其中Al2O3膜的厚度为10nnT40nm，折射率为1.3 1.6，Si3N4膜的厚度为30nnTl00nm，折射率为1.8 2.3 ；I)将另一块具有不同镂空的掩膜板5覆盖在硅片6上，该掩膜板5的镂空图案与N+重掺杂区的图案完全一致，硅片6与掩膜板5的对准偏差少于20um，采用PECVD沉积作为η+区钝化膜3的Si3N4膜，Si3N4膜的厚度为40unTl50um，折射率为1.8 2.3 ；m) PECVD沉积氮化硅减反膜，厚度为40unT80um，折射率为1.8 2.3 ；η)在η+重掺杂区印刷Ag浆并烘干；ο)在ρ+重掺杂区印刷Ag/Al浆；烧结。权利要求1.一种背钝化的IBC太阳能电池结构,包括娃片,在娃片(6)的背面具有η+重掺杂层(I )、P+重掺杂层(2 )，并在η+重掺杂层(I )、ρ+重掺杂层(2 )上引出电极，其特征是:在所述的η+重掺杂层(I)上具有η+区钝化膜(3)，η+区钝化膜(3)为带固定正电荷的单层钝化膜或者最内层薄膜带固定正电荷的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背钝化的IBC太阳能电池结构，包括硅片，在硅片（6）的背面具有n+重掺杂层（1）、p+重掺杂层（2），并在n+重掺杂层（1）、p+重掺杂层（2）上引出电极，其特征是：在所述的n+重掺杂层（1）上具有n+区钝化膜（3），n+区钝化膜（3）为带固定正电荷的单层钝化膜或者最内层薄膜带固定正电荷的叠层钝化膜；在所述的p+重掺杂层（2）上具有p+区钝化膜（4），p+区钝化膜（4）为带固定负电荷的单层钝化膜或者最内层薄膜带固定负电荷的叠层钝化膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柳伟，
申请(专利权)人：常州天合光能有限公司，
类型：实用新型
国别省市：