[发明专利]N型太阳能电池的制作方法

说明书

本发明公开了一种N型太阳能电池的制作方法，包括：对N型硅衬底进行双面制绒；对该N型硅衬底进行硼扩散以在该N型硅衬底的正面中形成P型掺杂层作为正面发射极；对该N型硅衬底进行背面刻蚀以去除在扩散过程中形成于该N型硅衬底背面的P型掺杂区域；对该N型硅衬底背面进行N型掺杂元素离子注入，形成N型掺杂背场；在该N型硅衬底背面形成氧化层；在该氧化层上形成N型多晶硅层。因为重掺杂背场的存在，金属和硅接触处的复合较小，太阳能电池的开路电压和转换效率得以提高。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制作方法，特别是涉及一种N型太阳能电池的制作方法。

背景技术

N型太阳能电池因为其较高的转化效率、超低的光致衰减以及双面发电的特性受到越来越多的关注。目前N型双面电池已经实现大规模的量产。但是受到背面钝化和金属半导体接触处的少子复合的限制，N型双面电池转化效率在22％将达到瓶颈。TOPCon(隧穿氧化层多晶硅钝化接触)技术的发展给N型太阳能电池提供了进一步提升效率的空间。N型太阳能电池背面采用TOPCon技术，利用背面N型多晶硅形成背面载流子选择性电极，避免了背面金属半导体接触处的少子复合，降低了太阳能电池的暗饱和电流J₀，可以实现23％以上的转换效率。然而在实际生产中，丝网印刷银浆然后再高温烧结仍然是主要的形成金属电极的工艺。银浆在高温烧结的过程中会与背面多晶硅反应，甚至会烧穿背面多晶硅层和隧穿氧化层，直接与硅衬底接触。金属与硅直接接触的部分会造成严重的少子复合，这样使得TOPCon结构钝化的效果在形成金属电极的过程中被破坏，制作的太阳能电池得不到理论上的较高的转换效率。因为金属与硅接触部分的少子复合与硅中的掺杂浓度密切相关，掺杂浓度越高复合越小。因此如何来降低银浆烧穿多晶硅层、使得金属和硅衬底直接接触对太阳能电池带来的负面影响成为提高N型太阳能电池效率的一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中丝网印刷导电浆料然后高温烧结制作金属电极的工艺会造成银浆烧穿多晶硅和隧穿氧化层直接与硅衬底接触，破坏TOPCon结构的钝化效果、金属与硅直接接触带来严重的少子复合会降低太阳能电池的开路电压和转换效率的缺陷，提供一种可以有效降低少子复合对太阳能电池带来负面影响的N型太阳能电池的制作方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种N型太阳能电池的制作方法，其特点在于，包括以下步骤：

S1：对N型硅衬底进行双面制绒；

S2：对该N型硅衬底进行硼扩散以在该N型硅衬底的正面形成P型掺杂层作为，形成正面发射极；

S3：对该N型硅衬底进行背面刻蚀以去除在扩散过程中形成于该N型硅衬底背面的P型掺杂区域；

S4：对该N型硅衬底背面进行磷N型掺杂元素离子注入，形成N型掺杂磷背场；

S5：在该N型硅衬底背面形成氧化层；

S6：在该氧化层上形成N型多晶硅层；

S7：在该N型硅衬底正面和背面形成减反射膜；

S8：在该N型硅片正面和背面形成金属电极。

金属与硅接触部分的少子复合与硅中的掺杂浓度密切相关，掺杂浓度越高复合越小。因此在硅衬底中制作背场可以有效降低银浆烧穿多晶硅层对太阳能电池带来的负面影响。

步骤S4中的N型掺杂元素离子注入为覆盖整个背面的整面注入，以在该N型硅衬底的背面形成N型掺杂层作为N型掺杂背场。

优选地，步骤S4中的N型掺杂元素磷离子注入为图案化局部注入，以在该N型硅衬底的背面中的相互间隔的预定区域中形成N型掺杂区域作为局部N型掺杂背场，并且，步骤S8中背面的金属电极位于与N型掺杂区域相应的位置。