本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池制造,具體涉及一種局部鈍化接觸電池及其制備方法。
背景技術(shù):
1、目前,鈍化接觸結(jié)構(gòu)多應(yīng)用在n型topcon電池的背面,一般由隧穿氧化層與摻雜多晶硅組成,可以隔絕金屬電極與硅襯底的直接接觸,其鈍化與接觸效果均較好。當(dāng)鈍化接觸結(jié)構(gòu)應(yīng)用到正面時(shí),由于非晶硅(或多晶硅)的吸光作用,會(huì)導(dǎo)致電流密度降低。因此,近幾年新提出的一種應(yīng)用于正面的局域鈍化接觸結(jié)構(gòu)的電池制作方法,僅在電極柵線處(即金屬化區(qū)域)制備局域鈍化接觸結(jié)構(gòu)。
2、而現(xiàn)有技術(shù),如cn112885924a中描述了太陽(yáng)能電池的制作方法為:先采用如熱擴(kuò)散的工藝在硅基底的正面制備摻雜層;再在摻雜層的整個(gè)正面(而非摻雜層的局部區(qū)域)形成隧穿層;在整個(gè)隧穿層的正面形成摻雜非晶硅層;對(duì)摻雜非晶硅層的目標(biāo)部分進(jìn)行局域的激光熱處理,以形成摻雜多晶硅區(qū)域;再刻蝕去除非晶硅區(qū)域以及該非晶硅區(qū)域?qū)?yīng)的隧穿層;進(jìn)而獲得正面具有發(fā)射極和局域鈍化接觸結(jié)構(gòu)(其包括域的隧穿層和摻雜多晶硅區(qū)域)的電池。
3、可見(jiàn),這種制作方法,在制備鈍化接觸結(jié)構(gòu)的同時(shí),并沒(méi)有利用摻雜非晶硅層(或摻雜多晶硅區(qū)域)中的摻雜源來(lái)在硅基底的正面形成發(fā)射極(也即摻雜層);而是在形成隧穿層之前,提前單獨(dú)用如摻雜熱擴(kuò)散的工藝在n型硅基底的正面制備摻雜層,以形成pn結(jié);然后再依次整面沉積隧穿層、摻雜非晶硅層。所以,這種制作方法的制作工藝流程較復(fù)雜、繁瑣,制作效率低。
4、而如cn115036396b的技術(shù)現(xiàn)有,其描述了:在硅片正面制備硼摻雜的非晶硅層,采用非晶硅層中的硼原子+退火的方式來(lái)替代現(xiàn)有的硼擴(kuò)散,以在硅片正面制備硼摻雜發(fā)射極,獲得pn結(jié)。但是,這種方法并未結(jié)合制備局域鈍化接觸結(jié)構(gòu),電池效率低;且硼摻雜的非晶硅層(或硼摻雜的多晶硅層)僅作為摻雜源使用,故而,在制備硼摻雜發(fā)射極之后,還需要完全去除整個(gè)多晶硅層,造成一定的材料浪費(fèi),且整個(gè)制備過(guò)程較繁瑣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種局部鈍化接觸電池及其制備方法。
2、基于此,本發(fā)明公開(kāi)了一種局部鈍化接觸電池的制備方法,包括如下制備步驟:
3、s1、對(duì)預(yù)處理后的硅片正面的局域進(jìn)行激光氧化,以形成局部遂穿氧化層;
4、s2、在硅片正面整面沉積摻硼非晶硅層;
5、s3、在拋光處理后的硅片背面依次沉積背面隧穿氧化層和摻磷非晶硅層;
6、s4、對(duì)硅片進(jìn)行退火處理,使摻硼非晶硅層中的硼推進(jìn)至硅片中,以在未覆蓋局部遂穿氧化層的硅片正面形成p型硼推進(jìn)層,并使摻磷非晶硅層和摻硼非晶硅層晶化,以分別形成n+摻磷多晶硅層和p+摻硼多晶硅層;
7、s5、對(duì)硅片正面的局域進(jìn)行激光氧化,以形成覆蓋局部p+摻硼多晶硅層的局域保護(hù)層;其中,所述局部遂穿氧化層和局域保護(hù)層上下對(duì)應(yīng);
8、s6、對(duì)硅片正面進(jìn)行刻蝕,以去除裸露的p+摻硼多晶硅層,獲得p+局域摻硼多晶硅層,再清洗以去除局域保護(hù)層;
9、s7、對(duì)硅片的正面和背面進(jìn)行鈍化處理,以分別制得正面鈍化減反膜和背面鈍化膜,再對(duì)硅片的正面和背面進(jìn)行金屬化處理,以分別制得接觸p+局域摻硼多晶硅層的正電極和接觸n+摻磷多晶硅層的背電極。
10、優(yōu)選地,步驟s1中,所述局部遂穿氧化層的形成條件為:激光的功率為1-10w,波長(zhǎng)為300-1100nm,光斑尺寸為20-100um;在氧氣體積濃度大于50%的常壓條件下進(jìn)行;
11、所述局部遂穿氧化層的圖形對(duì)應(yīng)步驟s7中硅片正面的金屬化區(qū)域。
12、優(yōu)選地,步驟s2中,所述摻硼非晶硅層的沉積方法為pvd法、pecvd法或熱絲cvd法。
13、優(yōu)選地,經(jīng)步驟s4的所述退火處理后,會(huì)在硅片的外表面形成一層退火氧化層;
14、在步驟s5之前,還包括:對(duì)硅片正面進(jìn)行單面氫氟酸清洗,以去除硅片正面的退火氧化層的步驟。
15、進(jìn)一步優(yōu)選地,步驟s6中,在獲得p+局域摻硼多晶硅層之后,再清洗以去除局域保護(hù)層及硅片外表面剩余的退火氧化層。
16、優(yōu)選地,步驟s5中,所述局域保護(hù)層的形成條件為:激光的功率為10-100w,波長(zhǎng)為300-1100nm,光斑尺寸為20-100um;在氧氣體積濃度大于40%的常壓條件下進(jìn)行。
17、優(yōu)選地,步驟s4中,退火處理的條件為:退火的溫度為800-1000℃,時(shí)間為60-180min,氮?dú)饬髁繛?000-7000sccm。
18、優(yōu)選地,步驟s7中,所述正面鈍化減反膜包括依次沉積的氧化鋁層和正面氮化硅層;所述背面鈍化膜為背面氮化硅層。
19、優(yōu)選地,步驟s1中,所述預(yù)處理包括:對(duì)硅片的正面和背面進(jìn)行雙面的制絨處理。
20、本發(fā)明還公開(kāi)了一種局部鈍化接觸電池,其采用本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
上述所述的一種局部鈍化接觸電池的制備方法制得。
21、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明至少包括以下有益效果:
22、本發(fā)明的制備方法,通過(guò)在硅片正面激光制備局部遂穿氧化層(步驟s1)、正面整面沉積摻硼非晶硅層(步驟s2)及退火處理(步驟s4)的結(jié)合;能同時(shí)晶化形成p+摻硼多晶硅層和n+摻磷多晶硅層,與此同時(shí),局部遂穿氧化層不會(huì)對(duì)p型硼推進(jìn)層形成阻擋,退火處理時(shí),摻硼非晶硅層的硼原子能更好地推進(jìn)至硅片中,故而還能形成結(jié)深和摻雜濃度優(yōu)良的p型硼推進(jìn)層,大大簡(jiǎn)化了(局域)鈍化接觸結(jié)構(gòu)及p型硼推進(jìn)層的制備工序,并能取代現(xiàn)有的采用硼擴(kuò)散法來(lái)制備p型硼推進(jìn)層(也即硼發(fā)射極)的技術(shù),節(jié)省了硼擴(kuò)散爐的投入,并減少了對(duì)硅片的損傷,工藝流程上更簡(jiǎn)單、可靠。
23、進(jìn)一步,再結(jié)合正面激光制備局域保護(hù)層(步驟s5)及步驟s6刻蝕和清洗的步驟,本發(fā)明的制備方法,能夠在背面形成鈍化接觸結(jié)構(gòu)、并在正面形成局部鈍化接觸結(jié)構(gòu),還能同時(shí)形成結(jié)深、摻雜濃度優(yōu)良的p型硼推進(jìn)層。
24、綜上,本發(fā)明的制備工序少,還能避免造成如遂穿氧化所需材料的浪費(fèi),并能在減少制備工序的情況下形成品質(zhì)好、性能佳的p型硼推進(jìn)層,且硅片損傷少,正面和背面的鈍化及接觸性能佳,故而能有效提高電池效率。
1.一種局部鈍化接觸電池的制備方法,其特征在于,包括如下制備步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部鈍化接觸電池的制備方法,其特征在于,步驟s1中,所述局部遂穿氧化層的形成條件為:激光的功率為1-10w,波長(zhǎng)為300-1100nm,光斑尺寸為20-100um;在氧氣體積濃度大于50%的常壓條件下進(jìn)行;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部鈍化接觸電池的制備方法,其特征在于,步驟s2中,所述摻硼非晶硅層的沉積方法為pvd法、pecvd法或熱絲cvd法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部鈍化接觸電池的制備方法,其特征在于,經(jīng)步驟s4的所述退火處理后,會(huì)在硅片的外表面形成一層退火氧化層;
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種局部鈍化接觸電池的制備方法,其特征在于,步驟s6中,在獲得p+局域摻硼多晶硅層之后,再清洗以去除局域保護(hù)層及硅片外表面剩余的退火氧化層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部鈍化接觸電池的制備方法,其特征在于,步驟s5中,所述局域保護(hù)層的形成條件為:激光的功率為10-100w,波長(zhǎng)為300-1100nm,光斑尺寸為20-100um;在氧氣體積濃度大于40%的常壓條件下進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部鈍化接觸電池的制備方法,其特征在于,步驟s4中,退火處理的條件為:退火的溫度為800-1000℃,時(shí)間為60-180min,氮?dú)饬髁繛?000-7000sccm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部鈍化接觸電池的制備方法,其特征在于,步驟s7中,所述正面鈍化減反膜包括依次沉積的氧化鋁層和正面氮化硅層;所述背面鈍化膜為背面氮化硅層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部鈍化接觸電池的制備方法,其特征在于,步驟s1中,所述預(yù)處理包括:對(duì)硅片的正面和背面進(jìn)行雙面的制絨處理。
10.一種局部鈍化接觸電池,其特征在于,其采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種局部鈍化接觸電池的制備方法制得。