[发明专利]太阳能电池的制作方法及太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制作方法及太阳能电池。

背景技术

对于太阳能电池而言，没有钝化的背表面会有很大的少子复合速度，太阳能电池的转换效率会因此而受到影响。所以背钝化是一个很有效的制作高效晶硅电池的途径。一般来说，需要在硅片背面保留大面积的钝化层，例如二氧化硅薄膜，因为其对硅片背面有钝化作用从而能够提高电池的转换效率。然而100%的背面的钝化也是不可能的，因为背面有一部分的面积必须设置背面电极来与和硅接触。由此，如何保证电极面积和钝化层面积之间的平衡也是太阳能电池的制造领域内一个热议的话题。

一种常规工艺是这样的，在硅片的背面形成二氧化硅薄膜作为钝化层，然而在电极的制作过程中，需要在硅片背面全部面积丝网印刷金属铝,在铝烧结过程中，之前形成的钝化层即SiO₂都被烧掉了，由此严重影响了太阳能电池的转换效率。

另一种常规的较为有效的背钝化电池制作过程是这样的：首先在硅片正面制绒；之后在硅片正面掺杂从而形成pn结；进一步地，在硅片正面由PECVD方法生成例如氮化硅的减反射膜；之后，在硅片背面生长或镀氧化膜（例如Al₂O₃或SiO₂）；背面采用PECVD镀上氮化硅薄膜；用激光在背面的氮化硅薄膜和氧化膜的叠层上打开接触孔以便于后续的背面的金属电极能与硅片接触并烧结最终形成电极；随后进行硅片的正面的银的丝网印刷以及硅片的背面的铝的丝网印刷；烧结后形成电极。这种方法的好处在于：在制作电极时使得背面电极通过接触孔与硅片背面接触，另外在钝化层上形成氮化硅层来避免之前形成的钝化层在电极的烧结过程中被烧穿。

然而，虽然尽可能保留了较大面积钝化层的同时该方法无疑增加了工艺上的复杂度，例如需要在钝化层和氮化硅的叠层上开孔。并且这种方法的制作成本也非常高，因为形成Al₂O₃的设备非常昂贵。

出于上述缺陷，业内急需一种工艺简单、成本低廉、无需专用的昂贵设备即可保留大面积钝化层的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中钝化层在电极的烧结过程中难以保留或者现有的保留大面积钝化层的工艺复杂度较高、需要采用昂贵的专用设备、制作成本高、工艺步骤较多的缺陷，提供一种太阳能电池的制作方法及太阳能电池，其简化了工艺步骤、无需采用昂贵的专用设备即可保留较大面积的钝化层，从而以较低的成本、较简单的工艺来获得具有较高转换效率的太阳能电池。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种太阳能电池的制作方法，其特点在于，包括以下步骤：

步骤S₁、采用离子注入的方式在一衬底上形成一PN结构；

步骤S₂、对该PN结构进行退火处理，并且在退火的同时通入氧气以在在该衬底的正面和背面上形成氧化膜；

步骤S₃、在该PN结构的背面设置一掩膜板，其中被该掩膜板所覆盖的区域为电极区域，在该PN结构的背面上形成一保护层，该保护层形成于未被该掩膜板覆盖的区域；

步骤S₄、去除该掩膜板，在该衬底的背面的该金属区域形成电极。

与传统的形成钝化层和氮化硅薄膜的叠层的方式所不同的是，本发明直接在该钝化层上形成该保护层，预留了该电极区域，从而避免了传统方法中先形成氮化硅薄膜而后又在钝化层和氮化硅薄膜的叠层上开接触孔的步骤，在形成保护层时直接预留了电极区域，简化了工艺步骤。

优选地，该掩膜板为条状网板或者栅格状网板。具体来说，可以采用条状网板或者栅格状网板覆盖在硅片背面，然后再用PECVD方法在该硅片背面形成SiN薄膜，而被条状网板或者栅格状网板覆盖的区域并未形成SiN薄膜，这些区域供之后的金属电极的丝网印刷。在电极的烧结过程中金属和硅片背面烧结并引出电流，而被SiN薄膜覆盖的区域就没有烧穿，从而被SiN薄膜所覆盖的作为钝化层的SiO₂薄膜就保留了下来。即SiN薄膜是用来保护SiO₂薄膜的。

优选地，该掩膜板为金属网板。较佳地，该掩膜板能承受200℃以上的温度，由此，耐高温的塑料掩膜板或者其他耐高温的掩膜板也能够在本发明中被使用。

优选地，该保护层是通过PECVD（等离子体增强化学气相沉积）工艺所形成的氮化硅层。