[发明专利]N型IBC电池结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种N型IBC电池结构及其制备方 法，可用于光伏发电。

现有技术

太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍 关注和重点发展的新兴产业。因此，深入研究和利用太阳能资源，对缓解资源危 机、改善生态环境具有十分重要的意义。

IBC电池技术从结构上打破传统晶硅电池的结构限制，为提高电池转换效率 提供较大空间，目前产业化电池效率已达23％。展望未来，转化效率超过21％的N 型晶体硅电池已成为传统晶体硅太阳能电池的发展趋势，是当今国际研究和产业 化的前沿。

以常规N型IBC电池为例，如图1所示，IBC电池的基本结构包括：N型硅片基 体100，N型硅片基体的表面由内到外依次是N+掺杂层101、钝化层102及减反射层 103；N型硅片基体的背面是间隔排列着、梳状的N+掺杂区104和P+掺杂区105，N+ 掺杂区104表面由内到外依次是钝化层106、增反射层108和负电极109，P+掺杂区 105表面由内到外依次是钝化层107、增反射层108和正电极110。

常规制作IBC电池的工艺流程大致为：去损伤层及制绒-双面扩散形成N+层- 刻蚀并去PSG-淀积或印刷形成掩膜-腐蚀形成P+掺杂区-扩散形成P+掺杂层-形成 正面钝化层和减反射层-背面掩膜形成N+表面钝化层-背面掩膜形成P+表面钝化 层-背面形成增反射层-刻蚀形成电极接触图形-印刷电极-烧结。

以上仅是制作IBC电池的主要步骤，而在实际生产过程中，IBC电池的制作涉 及到非常多的技术细节及相应的操作步骤，使得IBC电池生产工艺复杂，制造成 本高昂、良品率较低，影响了IBC电池的发展。

发明目的

本发明提供了一种IBC电池结构及其制作工艺方法，以简化IBC电池的制作工 艺，提高生产效率和良品率，并降低其生产成本。

发明内容

本发明的技术思路是：简化IBC电池的结构，其技术方案如下：

一种N型IBC电池，包括减反层、N型硅片基体、掺杂层、钝化层及金属电极， 其特征在于：减反层设在N型硅片基体的正面，硅掺杂层包括n+重掺杂层和p+重 掺杂层，该n+重掺杂层和p+重掺杂层平行设在N型硅片基体的背面，钝化层设在 n+重掺杂层和p+重掺杂层的上面；在n+重掺杂层、p+重掺杂层上引出金属电极至 钝化层背面。

制作上述N型IBC电池的方法给出如下三种技术方案：

技术方案1：

一种制备N型IBC电池的方法，包括如下步骤：

(1)N型硅片双面制绒：将N型硅片置于质量分数为1％～3％的NaOH溶液中反应 20～30min，进行双面制绒并对硅背面抛光；

(2)在硅片背面丝网印刷硼源和磷源，硼源印刷宽度为50μm～1.5mm、磷源印 刷宽度为30μm～1.5mm；

(3)在硅片背面淀积一层厚度为75nm～200nm、折射率为1.8～2.5的SiNx掩膜；

(4)将硅片置于扩散炉中，在温度800℃～1000℃环境下扩散40分钟～90分钟， 使印刷在硅片背面的硼源和磷源向硅中扩散，形成n+和p+掺杂层，其中n+掺杂层 的扩散方块电阻为15～60ohm/□，p+掺杂层的扩散方块电阻为20～80ohm/□；

(5)采用浓度为10％～15％的HF溶液，去除磷硅玻璃PSG、硼硅玻璃BSG及背面 掩膜；

(6)采用PECVD方法在掺杂层背面淀积厚度为50nm～200nm，折射率为2.0～2.3 的SiN_x膜作为钝化层；

(7)采用PECVD在硅片正面沉积厚度为60nm～100nm，折射率为1.8～2.3的SiN_x膜作为减反膜；

(8)在钝化层背面激光刻蚀形成电极接触图形，其激光刻蚀宽度为30μm ～80μm，刻蚀深度为50nm～200nm，以去除钝化层且不损伤掺杂层的硅片表面；

(9)在形成电极接触图形的硅片背面淀积金属Ag/Al层，制作电极，完成N型 IBC电池的制作。

技术方案2：

一种制备N型IBC电池的方法，包括如下步骤：

1)N型硅片双面制绒：将N型硅片置于质量分数为1％～3％的KOH溶液中反应 20～30min，进行双面制绒并对硅背面抛光；