[发明专利]钝化接触电池及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钝化接触电池及其制备方法。该钝化接触电池的制备方法包括以下步骤：在N型硅片的正面形成P⁺层；去除背面的背结，之后在背面依次形成隧穿氧化层、非晶硅层以及N⁺层；增加背面掩膜的厚度，之后依次去除正面磷硅玻璃、正面非晶硅层、背面掩膜与正面硼硅玻璃；在正面生长氧化铝，之后在正面和背面形成氮化硅膜；以及印刷银电极，烧结之后得到钝化接触电池。上述钝化接触电池的制备方法，通过对背面掩膜高温氧化处理，增加背面掩膜的厚度，耐氢氧化四甲基铵溶液腐蚀能力增强，完全去除硅片正面非晶硅层的同时，较好的保护硅片背面的非晶硅层。解决了在制备钝化接触电池过程中非晶硅绕镀的难题，使得接触钝化电池更易于实现量产。

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，特别是涉及一种钝化接触电池及其制备方法。

背景技术

太阳能电池作为新兴的清洁可再生能源，通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能。提高太阳能电池的转换效率，同时降低电池的生产成本是业界不断追求的目标和提高自身竞争能力之关键所在。

钝化接触电池是新型高转化效率电池，转化效率可达到24％。与常规产线兼容性较好，在N型常规产线可完成升级。钝化接触电池与异质结电池、背结电池相比结构相对简单，推向量产可行性较高，且生产成本具有一定优势。目前，制备接触钝化电池的关键工序是生长隧穿氧化层及非晶硅层。该工序采用管式LPECVD设备，非晶硅在硅片背表面生长的时候，容易绕镀到硅片正表面。因此，硅片正表面受到影响，沉积了部分非晶硅，影响到硅片正表面的光学吸收。

发明内容

基于此，有必要针对非晶硅绕镀的问题，提供一种去除正面非晶硅绕镀的钝化接触电池的制备方法。

一种钝化接触电池的制备方法，包括以下步骤：

在N型硅片的正面进行硼扩散形成P⁺层和正面硼硅玻璃；

去除背面的背结后，在背面依次生长隧穿氧化层、背面非晶硅层，之后在背面进行磷扩散形成N⁺层和背面磷硅玻璃，其中，磷扩散自然形成的背面磷硅玻璃作为背面掩膜；在生长背面非晶硅层的过程中，在正面形成了正面非晶硅层；在背面进行磷扩散的过程中，在正面形成了正面磷硅玻璃；

增加背面掩膜的厚度，之后依次去除正面磷硅玻璃、正面非晶硅层、背面掩膜与正面硼硅玻璃；

在正面生长氧化铝，之后在正面和背面形成氮化硅膜；以及

在正面和背面印刷银电极，烧结之后得到钝化接触电池。

上述钝化接触电池的制备方法，通过增加背面掩膜的厚度，耐TMAH(氢氧化四甲基铵)溶液腐蚀能力增强，在完全去除硅片正面非晶硅层的同时，较好的保护硅片背面的非晶硅层。解决了在制备钝化接触电池过程中非晶硅绕镀的难题，得到较好的电池外观及电池效率，使得钝化接触电池更易于实现量产。

在其中一个实施例中，所述增加背面掩膜的厚度至5nm-15nm。

在其中一个实施例中，所述增加背面掩膜的厚度的操作为：将所述形成背面磷硅玻璃后的N型硅片进行氧化处理，维持反应温度为700℃-900℃，氧气流量为500sccm-2000sccm，反应时间为5min-60min。

在其中一个实施例中，所述去除正面磷硅玻璃的操作采用链式单面刻蚀的方式。

在其中一个实施例中，所述去除正面磷硅玻璃的操作为：在链式单面刻蚀装置中配制氢氟酸溶液，设置1m/s-2m/s带速，正面朝下，刻蚀N型硅片的正面磷硅玻璃，刻蚀完成后使用去离子水清洗并烘干。

在其中一个实施例中，所述去除正面磷硅玻璃的操作中，氢氟酸的体积分数为5％-20％。