[发明专利]N型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法

权利要求书

1.一种N型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法，其特征在于：其工艺流程包括：N型单晶硅正面激光开槽-制绒并对其清洗-正面扩散形成PN结-去背结和硼硅玻璃-背面离子注入P并退火-双面镀膜-背面局部区域开膜-电极制作。

2.根据权利要求1所述的一种N型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法，其特征在于：具体步骤包括：

(a)：N型单晶硅正面激光开槽

选择电阻率为0.3 ??cm~10 ??cm的N型硅片，在激光的脉冲能量为0.05uJ~0.8uJ，频率为50KHz~5000KHz的条件下，采用ns激光器在在衬底一侧开槽，槽宽为5um~50um，深为5um~100um，开槽间距为0.5mm~1.5mm；

(b)：制绒并对其清洗

将浓度为0.5%~2%的氢氧化钠溶液在75℃~80℃时对N型单晶硅表面进行化学腐蚀，制备出三角形的陷光结构绒面，然后将浓度为10%~12%的盐酸和浓度为8%~10%氢氟酸混合后对绒面进行清洗，除去表面杂质；

(c)：正面扩散形成PN结

在温度为600-1000℃的扩散炉中，采用BBr3进行硼扩散，使N型晶体硅的扩散面方阻为20-90 ohm/sq，形成PN结；或者先在N型晶体的刻槽面注入硼源，在离子束能量为15keV、离子注入量为1×15 cm-2~ 9×15 cm-2，再在温度为600-1000℃的退火炉中退火，退火后的N型晶体硅方阻为20-90 ohm/sq，形成PN结；

(d)：去背结和硼硅玻璃

在刻蚀设备中，在室温条件下，将浓度为8%~10%的氢氟酸和浓度为35%~40%的硝酸混合后，刻蚀硅片的背表面和边缘，然后再用浓度为7%~12%的氢氟酸和浓度为35%~40%的硝酸混合后去除表面的硼硅玻璃，再烘干；

(e)：背面离子注入磷并退火

在N型硅衬底的背面离子注入磷并进行退火处理，退火温度为600℃-1000℃，形成N+层，退火后的方阻范围为20-100ohm/sq；

 (f)双面镀膜

在衬底的正面采用等离子化学气相沉积的方法制备50nm~100nm的减反射膜，背面镀50nm~100nm的减反射膜；或在衬底的正面用原子沉积的方式沉积氧化铝，然后在氧化铝的表面沉积氮化硅得到厚度为50nm~100nm减反射膜，背面镀50nm~100nm减反射膜； 

(g)背面局部区域开膜

N型硅衬底的背面采用激光的方法开膜，开膜的图形是孔径为50um~400um的圆，或者是宽度为50~200um的线，开膜率为50%~90%；或者在N型硅衬底的背面采用印刷Merk BES浆料，从而去除氮化硅膜或氧化硅膜的方法开膜，开膜的图形是孔径为50um~400um的圆，或者是宽度为50~200um的线，开膜率为50%~90%； 

(h)电极制作

采用喷墨打印技术在电池的正面开槽处喷印厚度为5-100um，宽度为5-60um的镍层形成正极，采用丝网印刷的方法在电池的背面印刷银铝浆而形成局部点接触式的负极，并在400℃~800℃的温度下在烧结炉中进行共烧，烧结后的电池片通过电镀的方式在镍层上镀一层起导电作用的铜层，或者在镍层上喷印一层起导电作用的铜层，铜层的厚度为5 um ~30um，宽度为5 um ~90um。

3.根据权利要求2所述的N型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法，其特征在于：步骤c中所述的扩散面和刻槽面位于同一侧。

4.根据权利要求2所述的N型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法，其特征在于：步骤f中衬底正面的减反射膜为氧化硅和氮化硅复合膜或氧化铝和氮化硅复合膜，衬底反面的减反射膜为氮化硅膜或氧化硅膜。

5.根据权利要求4所述的N型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法，其特征在于：所述的氧化硅氮化硅复合膜是在氧化硅膜的基础上生长一层氮化硅膜，所述的氧化铝氮化硅复合膜是在氧化铝膜的基础上生长一层氮化硅膜。

6.根据权利要求2所述的N型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法，其特征在于：步骤h中喷墨打印的图案的宽度与刻槽宽度一致，喷墨打印的图案的高度大于或等于所刻槽的深度。