[发明专利]一种集成旁路二极管的硅太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种集成旁路二极管的硅太阳电池，其特征是：集成旁路二极管的硅太阳电池结构为太阳电池组件的正负极间并联旁路二极管，在电池主体和旁路二极管间设有硼扩隔离环，在硼扩隔离环上设有氧化环进行保护，在氧化保护层上电极互联。

2.根据权利要求1所述的集成旁路二极管的硅太阳电池，其特征是:硼扩隔离环使得电池主区和旁路二极管通过环状中互反PN结隔离；硼扩散使隔离区成为P⁺区，该P⁺区一方面与旁路二极管N型材料形成P/N结，利用半导体的光生伏特效应产生光生电压；另一方面，P⁺又与电池主区的N型区域形成P/N结，两个PN结方向相反。

3.一种集成旁路二极管的硅太阳电池的制备方法，其特征是：集成旁路二极管的硅太阳电池的制备过程包括以下工艺步骤：

(1)硅片氧化

将硅片放入氧化石英舟中，将氧化石英舟置于湿氧氧化炉口，预热5min～10min；再将氧化石英舟推入恒温区，先通干氧，然后通湿氧，最后开通干氧，氧化温度为1015℃～1025℃，氧气流量为1800mL/min～1850mL/min；

(2)隔离槽光刻

涂胶：将硅片放在匀胶机上，涂布BP218光刻胶；烘胶：烘干，曝光：接通光刻机，光强监测电流15mw/cm²～20mw/cm²，放置光刻版，将硅片装入光刻机的承片台上，曝光时间16s～20s；显影：将曝光后的硅片装入硅片承载器内，放入显影液中，显影时间为30s～40s；

(3)硼扩散

开启扩散炉加热电源，打开氮气并将流量控制在2000mL/min～2500mL/min，扩散温度控制在920℃～930℃，扩散时间40min～45min，然后关闭加热电源，将氮气改换为通氧气，并将氧气流量控制在1900mL/min～2100mL/min，待温度降至500℃后将硅片取出；

(4)划槽

将硅片放在自动砂轮划片机承片台上，真空条件下划片机进行划片工作；

(5)硅片氧化

将硅片逐片插入氧化石英舟中，将氧化石英舟置于氧化炉口，预热5min～10min，将氧化石英舟推入恒温区，氧化时间65-75min，氧化温度1015℃～1025℃，干氧流量800mL/min～1200mL/min；保持扩散炉温度，将干氧转换为氩气后通气10min～12min，氩气流量800mL/min～1200mL/min；关闭加热，继续通氩气，自然降温至700℃以下；

(6)二极管发射区光刻

同步骤(2)，进行二极管发射区光刻；

(7)深磷扩散

将硅片以两硅片非抛光面叠放在一起的方式装入扩散石英舟中；打开稀释氮气流量2000mL/min～3000mL/min，扩散温度控制在850-900℃，将扩散舟推入扩散炉恒温区中，在不通扩散源的状态下，预热15min～20min，然后打开携源氮气及反应氧气，携源氮气的流量调整为500ml/min～600mL/min，氧气流量调整为250ml/min～300mL/min；扩散时间为22min～30min；

(8)电池发射区光刻

同步骤(2)，进行电池发射区光刻；

(9)浅磷扩散

将硅片以两硅片非抛光面叠放在一起的方式装入扩散石英舟中；稀释氮气流量2000mL/min～3000mL/min，扩散温度控制在820℃；温度达到后，将扩散舟推入扩散炉恒温区中，在不通扩散源的状态下，预热15min～20min，然后打开携源氮气及反应氧气，携源氮气的流量调整为500ml/min～600mL/min，氧气的流量调整为250ml/min～300mL/min，扩散时间为22min～30min；

(10)硅片氧化

同步骤(4)进行硅片氧化；

(11)电极开口光刻

同步骤(2)，进行电极开口光刻；

(12)上电极蒸镀

将硅片放在模具上，磷扩面朝下，装入真空室中，将清洁处理好的钛、钯、银膜料分别放入对应坩埚内，真空条件下进行上电极蒸镀；钛膜层厚度钯膜层厚度银膜层厚度

(13)下电极蒸镀

将硅片装入模具盘上卡好，磷扩面朝上，装入真空室中，将清洁处理好的铝、钛、钯、银膜料分别放入对应坩埚内，真空条件下进行下电极蒸镀；铝膜层厚度钛膜层厚度钯膜层厚度银膜层；

(14)划片

将硅片放在自动砂轮划片机承片台上，真空条件下，划片机自动进行划片工作；

本工艺步骤上电极蒸镀和下电极蒸镀工艺顺序可以颠倒。