[发明专利]一种背接触太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种背接触太阳能电池的制备方法。

背景技术

太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件，较低的生产成本和较高的能量转化效率一直是太阳能电池工业追求的目标。对于目前常规太阳能电池，其p+掺杂区域接触电极和n+掺杂区域接触电极分别位于电池片的正反两面。电池的正面为受光面，正面金属接触电极的覆盖必将导致一部分入射的太阳光被金属电极所遮挡反射，造成一部分光学损失。普通晶硅太阳能电池的正面金属电极的覆盖面积在7％左右，减少金属电极的正面覆盖可以直接提高电池的能量转化效率。

背接触电池，是一种将p+掺杂区域和n+掺杂区域均放置在电池背面(非受光面)的电池，该电池的受光面无任何金属电极遮挡，从而有效增加了电池片的短路电流，使电池片的能量转化效率得到提高。

背接触结构的太阳能电池是目前太阳能工业化批量生产的晶硅太阳能电池中能量转化效率最高的一种电池，它的高转化效率、低组件封装成本，一直深受人们青睐。现有技术制备背接触太阳能电池常用的工艺步骤如图10所示，需要两步高温扩散工艺才能形成正表面的n+轻掺杂区域和背表面的n+重掺杂区域，高温工艺过程复杂，成本高，且对硅基体的损伤较大。另外在背表面进行硼扩散之前必须额外设置背表面掩膜层以形成背表面局部p+掺杂区域，不仅增加了工艺的复杂性，还会提高电池片的生产成本。因此，通过减少高温工序及掩膜数量、降低成本的方法来制备高效背接触电池，一直以来都是一个巨大的挑战。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种背接触太阳能电池的制备方法。

本发明提供的一种背接触太阳能电池的制备方法，其技术方案为：

一种背接触太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、选择N型晶体硅基体，并对N型晶体硅基体的表面作制绒处理；

(2)、在步骤(1)处理后的N型晶体硅基体的正表面制备薄掩膜；

(3)、将步骤(2)处理后的N型晶体硅基体放入工业用扩散炉中对基体的正表面和背表面进行磷扩散处理，扩散温度为750-900℃，时间为60-180分钟，扩散过程中引入磷硅玻璃生长促进剂，扩散完成后，在正表面形成n+轻掺杂区域和磷硅玻璃层，在背表面形成n+重掺杂区域和磷硅玻璃层；

(4)、使用激光器在步骤(3)处理后的N型晶体硅基体的背表面形成穿透磷硅玻璃的槽状结构；

(5)、将步骤(4)处理后的N型晶体硅基体放入碱性抛光液中，刻蚀掉背表面未被磷硅玻璃覆盖的n+重掺杂区域；

(6)、对步骤(5)处理后的N型晶体硅基体进行背表面硼扩散处理，形成背表面p+掺杂区域；

(7)、将步骤(6)处理后的N型晶体硅基体进行清洗处理，去除正表面磷硅玻璃层、正表面薄掩膜及背表面的磷硅玻璃层；

(8)、在步骤(7)处理后的N型晶体硅基体的正表面设置钝化减反膜，在背表面设置钝化膜；

(9)、通过丝网印刷的方法在步骤(8)处理后的N型晶体硅基体的背表面n+重掺杂区域上印刷n+金属电极浆料，在背表面p+掺杂区域上印刷p+金属电极浆料，并进行烧结处理。

本发明提供的一种背接触太阳能电池的制备方法，还包括如下附属技术方案：

其中，步骤(2)中，所述薄掩膜为SiO₂、SiN_x或SiO_xN_y中的一种或几种的混合，其厚度为10nm-40nm。

其中，步骤(2)中，所述磷硅玻璃生长促进剂是水蒸气，磷硅玻璃层的厚度大于50nm。

其中，所述水蒸气通过氮气或者氧气鼓泡的方式携带进入扩散装置。

其中，通过氮气或氧气直接携带饱和水蒸气的方式进入扩散装置；携带水蒸气的氮气或氧气的流量为500-5000sccm。

其中，在步骤(3)中，磷扩散处理的磷源采用三氯氧磷，扩散温度为 750-900℃，时间为60-180分钟；磷扩散后正表面n+轻掺杂区域的方阻为100-300Ω/sqr，背表面n+重掺杂区域的方阻为50-100Ω/sqr。

其中，步骤(5)中，碱性抛光液为KOH、NaOH、四甲基氢氧化铵或乙二胺溶液。

其中，步骤(6)中，硼扩散处理的硼源为三溴化硼，扩散温度为940-1000℃，时间为150-240分钟，硼扩散后的方阻为40-150Ω/sqr。