專利名稱：掩膜擴散法制備p型太陽能電池的方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏電池制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種掩膜擴散法制備P型太陽能電池的方法及其結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，世界各大太陽能公司生產(chǎn)的晶體硅太陽能能電池都是P-型硅基體，為了進一步提高太陽能電池效率并降低成本，業(yè)內(nèi)廣泛采用SE (選擇性發(fā)射結(jié))以及背鈍化來制備高效電池，但是這兩種技術(shù)對設(shè)備要求高，設(shè)備投資也大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡單，成本較低，比較適合大規(guī)模生產(chǎn)的P型硅太陽能電池工藝方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方案是一種掩膜擴散法制備P型太陽能電池的方法，以P型直拉單晶硅為基體，正面通過磷擴散制備P-N結(jié)，在正面沉積致密的SiNx薄膜作為背面硼擴散的掩膜，此掩膜在硼擴散完成后并不會完全去除，要保留60-100nm作為正面減反膜，硅片的背面通過硼擴散制備背面場。掩膜在沉積完成后要經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)。具有如下步驟a) ρ型直拉單晶硅表面制絨；b)磷擴散源制備p-n結(jié)，方塊電阻為20-150ohm/Sq ；c)腐蝕性酸或堿溶液或激光或腐蝕性漿料刻蝕掉背面的η+擴散層；d) HF 酸去 PSG;e)在正面沉積致密的SiNx薄膜，并經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，厚度為150-400nm ；f)硼擴散制備硼背場，方塊電阻為20-100Ohm/Sq ；g)等離子體刻蝕去除邊緣P-N結(jié)；h)HF酸清洗去除BSG，及部分SiNx薄膜，保留60-90nm SiNx薄膜作為正面減反膜及鈍化膜；i)背面沉積20-150nm的A1203薄膜，或背面沉積20-150nm的A1203薄膜后再沉積30-100nm SiNx或Si02薄膜形成疊層膜結(jié)構(gòu)；j)制作正面、背面電極。一種掩膜擴散法制備的P型太陽能電池的結(jié)構(gòu)，以P型直拉單晶硅為基體，硅片的正面是覆蓋有SiNx薄膜的磷擴散制備的N型發(fā)射極，背面是硼擴散制備的背面場，背面場上覆蓋有鈍化膜和/或減反膜，硅片的正面和背面設(shè)置電極。本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)有工藝方法相比，工藝過程簡單，容易控制，成本低，光電轉(zhuǎn)換效率高。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明；圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，l.SiNx薄膜，2. N型發(fā)射極，3.背面場，4.電極，5. A1203薄膜。
具體實施例方式一種掩膜擴散法制備P型太陽能電池的方法，以P型直拉單晶硅為基體，正面通過磷擴散制備P-N結(jié)，在正面沉積致密的SiNx薄膜作為背面硼擴散的掩膜，此掩膜在硼擴散完成后并不會完全去除，要保留60-100nm作為正面減反膜，硅片的背面通過硼擴散制備背面場，背面場沉積20-150nm的A1203薄膜，A1203薄膜上再沉積30_100nm SiNx薄膜或Si02 薄膜形成疊層膜結(jié)構(gòu)，硅片的正面和背面設(shè)置電極。具有如下步驟a) ρ型直拉單晶硅表面制絨；b)磷擴散源制備p-n結(jié)，方塊電阻為20-150ohm/Sq ；c)腐蝕性酸或堿溶液或激光或腐蝕性漿料刻蝕掉背面的η+擴散層；d) HF 酸去 PSG ；e)在正面沉積致密的SiNx薄膜，并經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，厚度為150-400nm ；f)硼擴散制備硼背場，方塊電阻為20-100ohm/Sq ；g)等離子體刻蝕去除邊緣P-N結(jié)；h)HF酸清洗去除BSG，及部分SiNx薄膜，保留60-90nm SiNx薄膜作為正面減反膜及鈍化膜；i)背面沉積20-150nm的A1203薄膜，或背面沉積20-150nm的A1203薄膜后再沉積30-100nm SiNx或Si02薄膜形成疊層膜結(jié)構(gòu)；j)制作正面、背面電極。實施例1 a)選擇ρ型直拉單晶硅片，晶面(100)，摻雜濃度IQcm;b)硅片經(jīng)過常規(guī)的表面清洗及正金字塔表面織構(gòu)化處理；c)磷擴散源制備p-n結(jié)，方塊電阻70ohm/Sq ；d)腐蝕性酸或堿溶液或激光或腐蝕性漿料刻蝕掉背面的η+擴散層；e) 5% HF 酸去 PSG;f)正面用PECVD沉積300nm SiN薄膜，并經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)使其更加致密；g)BBr3液態(tài)硼擴散源制備P-型背面場，方塊電阻為30ohm/Sq ；h)HF酸去BSG，及部分SiN掩膜層，最終SiNx薄膜厚度為80nm ；i)背面 PECVD 沉積 40nmA1203 薄膜；j)背面沉積50nm SiN鈍化膜；k)正面印刷銀漿；1)烘干；m)背面印刷銀鋁漿；η)燒結(jié)；
ο)測試。如圖1所示，一種掩膜擴散法制備的P型太陽能電池的結(jié)構(gòu)，以P型直拉單晶硅為基體，硅片的正面是覆蓋有SiNx薄膜1的磷擴散制備的N型發(fā)射極2，背面是硼擴散制備的背面場3，背面場3沉積20-150nm的A1203薄膜5，A1203薄膜5上再沉積30_100nm SiNx 薄膜1或Si02薄膜形成疊層膜結(jié)構(gòu)，硅片的正面和背面設(shè)置電極4。
權(quán)利要求
1.一種掩膜擴散法制備ρ型太陽能電池的方法，其特征是以P型直拉單晶硅為基體， 正面通過磷擴散制備P-N結(jié)，在正面沉積致密的SiNx薄膜作為背面硼擴散的掩膜，此掩膜在硼擴散完成后并不會完全去除，要保留60-100nm作為正面減反膜，硅片的背面通過硼擴散制備背面場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜擴散法制備P型太陽能電池的方法，其特征是掩膜在沉積完成后要經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的掩膜擴散法制備P型太陽能電池的方法，其特征是具有如下步驟a)ρ型直拉單晶硅表面制絨；b)磷擴散源制備p-n結(jié)，方塊電阻為20-150ohm/Sq；c)腐蝕性酸或堿溶液或激光或腐蝕性漿料刻蝕掉背面的η+擴散層；d)HF酸去 PSG ；e)在正面沉積致密的SiNx薄膜，并經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，厚度為150-400nm;f)硼擴散制備硼背場，方塊電阻為20-100ohm/Sq；g)等離子體刻蝕去除邊緣P-N結(jié)；h)HF酸清洗去除BSG，及部分SiNx薄膜，保留60-90nm SiNx薄膜作為正面減反膜及鈍化膜；i)背面沉積20-150nm的A1203薄膜，或背面沉積20-150nm的A1203薄膜后再沉積 30-100nm SiNx或Si02薄膜形成疊層膜結(jié)構(gòu)；j)制作正面、背面電極。
4.一種掩膜擴散法制備的P型太陽能電池的結(jié)構(gòu)，其特征是以P型直拉單晶硅為基體，硅片的正面是覆蓋有SiNx薄膜(1)的磷擴散制備的N型發(fā)射極0)，背面是硼擴散制備的背面場(3)，背面場C3)上覆蓋有鈍化膜和/或減反膜，硅片的正面和背面設(shè)置電極G)。
全文摘要
本發(fā)明涉及光伏電池制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種掩膜擴散法制備P型太陽能電池的方法及其結(jié)構(gòu)。以p型直拉單晶硅為基體，正面通過磷擴散制備P-N結(jié)，在正面沉積致密的SiNx薄膜作為背面硼擴散的掩膜，此掩膜在硼擴散完成后并不會完全去除，要保留60-100nm作為正面減反膜，硅片的背面通過硼擴散制備背面場，背面場上覆蓋有鈍化膜和/或減反膜，硅片的正面和背面設(shè)置電極。本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)有工藝方法相比，工藝過程簡單，容易控制，成本低，光電轉(zhuǎn)換效率高。
文檔編號H01L31/18GK102339902SQ20111021770
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月30日
發(fā)明者張學(xué)玲 申請人:常州天合光能有限公司