電池的制備方法，包括如下步驟:
(1)米用N型單晶娃為襯底，將娃片進(jìn)行清洗、制絨，N型單晶娃襯底的電阻率為1~12Ω.cm，厚度為 170~200 mm ;
(2)將上述硅片面貼面地放置進(jìn)行單面硼擴(kuò)散，硅片硼擴(kuò)散面為正面，方塊電阻為65Ω / □，采用BBr3液態(tài)源擴(kuò)散，擴(kuò)散溫度為950°C，時間為50min ;
(3)在硼擴(kuò)散推進(jìn)結(jié)束后的降溫過程中通入一定流量的氧氣對硼硅玻璃及其與硅的界面進(jìn)行氧化，直到降溫至790°C，氧氣的流量為3 — 16 slm，，優(yōu)選5 slm，氧化時間為3 —40 min，優(yōu)選 20 min ；
(4)在氧化后的硼硅玻璃層上用PECVD方法沉積一層氮化硅薄膜，厚度為45nm；
(5)把上述硅片置于單面化學(xué)蝕刻裝置中，該化學(xué)刻蝕設(shè)備傳送硅片的系統(tǒng)為為輥式運送系統(tǒng)，可以水平傳送移動硅片，使硅片背面接觸刻蝕溶液，去除硅片背面及側(cè)邊的擴(kuò)散繞射層，刻蝕所用的化學(xué)溶液為硝酸、氫氟酸、硫酸和水的混合溶液；
(6)利用槽式制絨設(shè)備將硼擴(kuò)散一PECVD鍍膜的硅片背面進(jìn)行堿式制絨刻蝕，刻蝕液采用雙氧水、氫氧化鈉、制絨緩釋劑混合溶液，其中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I % — 3 %，溶液溫度為 65 - 85 0C ;
(7)把(6)中的硅片背對背放置于擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷擴(kuò)散，擴(kuò)散溫度為790- 840°C，沉積與推進(jìn)時間總共為15 - 30 min，擴(kuò)散方阻為50 Ω / 口；
(8)利用等離子體刻蝕或激光劃刻的方法去除磷擴(kuò)散形成的周邊結(jié)；
(9)利用HF溶液去除硅片正面的硼硅玻璃層和氮化硅層，去除背面磷擴(kuò)散形成的磷硅玻璃層(PSG)，HF溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，時間為10 min，反應(yīng)溫度為20°C ;
(10)將完成去除掩膜后的硅片放入氧化爐中在高純氧氣氣氛中進(jìn)行氧化鈍化處理，氧化溫度為650°C，氧化時間為60 min ;
(11)利用PECVD系統(tǒng)在硅片正面和背面沉積SiNjA反射層，厚度為65- 80 nm ；
(12)利用絲網(wǎng)印刷設(shè)備在硅片正面印刷AgAl漿，背面印刷Ag漿，燒結(jié)，制備出雙面N型晶體硅電池。
[0013]如圖1所示，制備得到的電池包括前表面AgAl電極、前表面減反射膜、硼發(fā)射極鈍化層、硼發(fā)射極P+層、N型硅片、磷擴(kuò)散η+背表面場層、背面鈍化層、背面減反射膜、背面Ag電極，電池正面與背面均為制絨表面，所述硼發(fā)射極鈍化層和背面鈍化層是經(jīng)過熱氧化生長S12層問時制備而成。
[0014]實施例3
一種雙面N型晶體硅太陽能電池的制備方法，包括如下步驟:
(1)米用N型單晶娃為襯底，將娃片進(jìn)行清洗、制絨，N型單晶娃襯底的電阻率為1~12Ω.cm，厚度為 170~200 mm ;
(2)將上述硅片面貼面地放置進(jìn)行單面硼擴(kuò)散，硅片硼擴(kuò)散面為正面，方塊電阻為50Ω / □，采用BBr3液態(tài)源擴(kuò)散，擴(kuò)散溫度為970°C，時間為60min ;
(3)在硼擴(kuò)散推進(jìn)結(jié)束后的降溫過程中通入一定流量的氧氣對硼硅玻璃及其與硅的界面進(jìn)行氧化，直到降溫至790°C，氧氣的流量為3 — 16 slm，，優(yōu)選5 slm，氧化時間為3 —40 min，優(yōu)選 20 min ；
(4)在氧化后的硼硅玻璃層上用PECVD方法沉積一層氮化硅薄膜，厚度為50nm;
(5)把上述硅片置于單面化學(xué)蝕刻裝置中，該化學(xué)刻蝕設(shè)備傳送硅片的系統(tǒng)為為輥式運送系統(tǒng)，可以水平傳送移動硅片，使硅片背面接觸刻蝕溶液，去除硅片背面及側(cè)邊的擴(kuò)散繞射層，刻蝕所用的化學(xué)溶液為硝酸、氫氟酸、硫酸和水的混合溶液；
(6)利用槽式制絨設(shè)備將硼擴(kuò)散一PECVD鍍膜的硅片背面進(jìn)行堿式制絨刻蝕，刻蝕液采用雙氧水、氫氧化鈉、制絨緩釋劑混合溶液，其中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I % — 3 %，溶液溫度為 65 - 85 0C ;
(7)把(6)中的硅片背對背放置于擴(kuò)散爐中進(jìn)行磷擴(kuò)散，擴(kuò)散溫度為790- 840°C，沉積與推進(jìn)時間總共為15 - 30 min，擴(kuò)散方阻為70 Ω / 口；
(8)利用等離子體刻蝕或激光劃刻的方法去除磷擴(kuò)散形成的周邊結(jié)；
(9)利用HF溶液去除硅片正面的硼硅玻璃層和氮化硅層，去除背面磷擴(kuò)散形成的磷硅玻璃層(PSG)，HF溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，時間為5 min,反應(yīng)溫度為20°C ;
(10)將完成去除掩膜后的硅片放入氧化爐中在高純氧氣氣氛中進(jìn)行氧化鈍化處理，氧化溫度為790°C，氧化時間為20 min ;
(11)利用PECVD系統(tǒng)在硅片正面和背面沉積SiNjA反射層，厚度為65- 80 nm ；
(12)利用絲網(wǎng)印刷設(shè)備在硅片正面印刷AgAl漿，背面印刷Ag漿，燒結(jié)，制備出雙面N型晶體硅電池。
[0015]如圖1所示，制備得到的電池包括前表面AgAl電極、前表面減反射膜、硼發(fā)射極鈍化層、硼發(fā)射極P+層、N型硅片、磷擴(kuò)散η+背表面場層、背面鈍化層、背面減反射膜、背面Ag電極，電池正面與背面均為制絨表面，所述硼發(fā)射極鈍化層和背面鈍化層是經(jīng)過熱氧化生長S12層問時制備而成。
【主權(quán)項】
1.一種雙面N型晶體硅電池，包括前表面AgAl電極、前表面減反射膜、硼發(fā)射極鈍化層、硼發(fā)射極P+層、N型硅片、磷擴(kuò)散η+背表面場層、背面鈍化層、背面減反射膜、背面Ag電極，其特征在于:電池正面與背面均為制絨表面，所述硼發(fā)射極鈍化層和背面鈍化層是經(jīng)過熱氧化生長S1Jl同時制備而成，厚度為2?10 nm。2.制備權(quán)利要求1中的雙面N型晶體硅電池結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于包括如下步驟: (1)將原始N型硅片進(jìn)行清洗，去除表面的損傷層，制絨； (2)將步驟(I)處理后的硅片面貼面地放置進(jìn)行單面硼擴(kuò)散，硼擴(kuò)散面為正面，采用三溴化硼液態(tài)源擴(kuò)散，擴(kuò)散方阻為50?80 Ω / 口，擴(kuò)散溫度為900?960°C，時間為30?60min ； (3)在硼擴(kuò)散結(jié)束降溫至780°C?850°C時，通入氧氣對硼擴(kuò)散面進(jìn)行氧化形成硼硅玻璃層; (4)在氧化后的硼硅玻璃層上用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的方法沉積一層氮化硅薄膜； (5)將硅片的背面進(jìn)行單面化學(xué)刻蝕，去除損傷層，去除由硼擴(kuò)散導(dǎo)致的在正面的繞射擴(kuò)散層； (6)將(5)中的硅片利用槽式制絨設(shè)備對硅片背面進(jìn)行堿式制絨刻蝕，在背面形成隨機(jī)金字塔絨面； (7)將硅片的正面面貼面放置，在管式爐中進(jìn)行單面磷擴(kuò)散，硅片背面為磷擴(kuò)散面，擴(kuò)散方阻為40?80 Ω/ □； (8)去除磷擴(kuò)散形成的周邊結(jié)、雜質(zhì)玻璃層； (9)去除硅片正面的硼硅玻璃層和氮化硅層，去除背面磷擴(kuò)散形成的磷硅玻璃層； (10)利用干法氧化在正面硼發(fā)射極面和背面磷背場面上制備鈍化層； (11)在硅片的正面和背面沉積氮化硅減反膜； (12)在硅片的兩面分別印刷金屬電極，燒結(jié)，即可得到雙面N型晶體硅太陽能電池。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙面N型晶體硅電池的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)的氧化過程中通入氧氣的流量為0.1 — 10 slm，氧化時間為3 — 40 min。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙面N型晶體硅電池的制備方法，其特征在于:步驟(4)中的沉積溫度為400?450°C，沉積厚度為25 — 50 nm。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙面N型晶體硅電池的制備方法，其特征在于:步驟(5)的化學(xué)刻蝕采用的系統(tǒng)為輥式運送化學(xué)刻蝕系統(tǒng)，化學(xué)刻蝕所用的化學(xué)溶液為硝酸、氫氟酸、硫酸和水的混合溶液。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙面N型晶體硅電池的制備方法，其特征在于:步驟(6)采用雙氧水、氫氧化鈉、制絨緩釋劑混合溶液進(jìn)行腐蝕制絨，其中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I % —3%，溶液溫度為65 — 85°C。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙面N型晶體硅電池的制備方法，其特征在于:步驟(8)采用等離子體刻蝕或激光刻蝕去除磷擴(kuò)散形成的周邊。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙面N型晶體硅電池的制備方法，其特征在于:步驟(9)采用HF溶液去除硅片正面的硼硅玻璃層和氮化硅層，去除背面磷擴(kuò)散形成的磷硅玻璃層(PSG)，HF溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8% — 20%，時間為5?20 min，反應(yīng)溫度為20°C。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙面N型晶體硅電池的制備方法，其特征在于:步驟(10)將完成去除掩膜后的硅片放入氧化爐中在高純氧氣氣氛中進(jìn)行氧化鈍化處理，氧化溫度為650 0C- 790 °C，氧化時間為 5min — 60min。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙面N型晶體硅電池的制備方法，其特征在于:步驟(11)采用PECVD工藝在硅片的正面和背面沉積氮化硅減反膜，厚度為65-80nm。11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙面N型晶體硅電池的制備方法，其特征在于:步驟(12)在硅片的正面印刷AgAl漿電極，背面印刷Ag漿電極，烘干燒結(jié)，即可得到雙面N型晶體硅太陽能電池。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙面N型晶體硅電池，包括前表面AgAl電極、前表面減反射膜、硼發(fā)射極鈍化層、硼發(fā)射極p+層、N型硅片、磷擴(kuò)散n+背表面場層、背面鈍化層、背面減反射膜、背面Ag電極，電池正面與背面均為制絨表面，可以雙面受光發(fā)電，硼發(fā)射極鈍化層和背面鈍化層是經(jīng)過低溫干法熱氧化生長SiO2層同時制備而成，降低界面態(tài)密度，降低了界面復(fù)合速率；利用擴(kuò)散過程形成的硼硅玻璃層和氮化硅層疊層薄膜做為硼發(fā)射極保護(hù)層，有效防止化學(xué)溶液對硼擴(kuò)散面的刻蝕及磷擴(kuò)散的交叉污染，減少了制程中多次刻蝕和掩膜沉積過程，簡化了工藝流程。
【IPC分類】H01L31/18, H01L31/042, H01L31/0216, H01L31/0236
【公開號】CN105047742
【申請?zhí)枴緾N201510562133
【發(fā)明人】張中偉, 張世勇, 廖亞琴
【申請人】中國東方電氣集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年9月7日