[发明专利]全背场扩散N型硅基电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳电池领域，尤其是一种全背场扩散N型硅基电池及其制备 方法。

背景技术

目前，在太阳电池效率市场要求越来越高的形势下，N型电池作为高效电 池的重要解决切入点，越来越受到重视和普及。

N型电池较常规电池主要优势是可以大幅提高电池体寿命，由于没有B-O 复合的影响，光致衰减可以忽略不计。目前国内普遍采用BBr3液态源管式扩散 方法，由于液态源管式扩散法有如下通病：1，由于管式气流基本为炉尾进气， 因此各个温区的方阻情况容易产生差异，影响产线质量管控；2，管式扩散的片 间距的问题，导致硅片中心和边缘的硼源沉积量有较大差异，从而导致片内均 匀性无法达到较好的一致性，减少金属化工艺窗口；3，管式BBr3硼扩散在常 规的单面扩散中背面经常会由于气态扩散的原因，产生了B扩散结区，在后道 很难去除，影响后道磷扩散，以及电池的效率和漏电情况。旋涂+推进的硼扩散 方式则没有相关问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种全背场扩散N型硅基电池及其制备 方法，具有较高的转化效率，在不增加了生产成本条件下，充分使用原有的P 型电池生产设备，产出了较低漏电，并且高效的电池。

本发明所采用的技术方案为：一种全背场扩散N型硅基电池，包括N型硅 基本体，所述的N型硅基本体的正面自下而上依次设置有正面磷扩散n+层、正 面氧钝化层、以及正面减反射层；正面银电极穿透设置在正面磷扩散n+层、正 面氧钝化层、以及正面减反射层之间；所述的N型硅基本体的背面自上而下依 次设置有硼扩散p+层、背面氧钝化层、背面保护层以及铝背场；所述的硼扩散 p+层上具有由于激光开槽和铝厂烧结造成的p+层扩大区域；N型硅基电池的PN 结设置于N型硅基本体的背面；所述的铝背场上设置有背面银电极以及激光开 孔部分的铝背场填充区域。

进一步的说，本发明所述的背面保护层为SiNx保护层。

同时，本发明还提出一种全背场扩散N型硅基电池的制备方法，包括以下 步骤：

1)双面抛光：选择N型单晶原硅片，用过氧化氢和氨水按照体积比6:1组 成的混合液经稀释后在50～80℃中处理3～10min，去除硅片表面机械损伤 层；将上述处理后硅片用质量浓度为1.6～2.0％、温度在50～70℃的碱性 溶液及抛光液进行腐蚀反应，然后用氢氟酸稀释液清洗，最后得到表面光洁， 显微镜下可以看到晶格在15μm以上的抛光面；

2)背面制结：在经过抛光处理的硅片的背面，通过旋涂含有硼源的液体， 并烘干；并在有氧条件下，在800-1100℃的温度下进行推进，掺杂形成n+扩散 层，扩散后方阻在30～140ohm/sq；

3)正面结和边缘处理：在链式氢氟酸和硝酸混合液上方，将扩散后的正面 向下漂浮经过，处理干净正面氧化层，以及边缘可能造成漏电的结区；链式氢 氟酸和硝酸的体积比为1:4～1:6；

4)正面制绒：用过氧化氢和氨水按照体积比6:1组成的混合液经稀释后在 60～80℃中预处理3～10min，去除硅片表面机械损伤层；将上述处理后硅 片用质量浓度为1.6～2.0％、温度在70～90℃的TMHA有机碱溶液及制绒 添加剂进行腐蚀反应，最后得到金字塔形状的绒面结构；然后用盐酸和水稀释 液清洗；

5)磷扩散：使用管式POCl₃磷扩散，扩散温度在700-820℃之间，推进温 度在820-850℃之间，方阻在60-140ohm/sq之间；

6)去BSG和PSG：使用氢氟酸稀释液去除BSG和PSG，氢氟酸质量浓度 为1-10％，清洗时间为2-10min；

7)钝化：使用AlO_x或热生长氧化硅完成正反面钝化；

8)背面镀膜：使用SiNx在背面80-300nm的厚度进行保护背面钝化层；

9)正面镀减反射膜：采用PECVD设备沉积优化后的氮化硅和氮氧化硅减 反射层；

10)背面激光开膜：使用激光在背面开出宽为20-200um的线图形，或点图 形，或线段图形。