[发明专利]一种高效低成本N型背结PERT双面电池的制造方法

说明书

本发明属于太阳能电池制造领域，具体涉及一种高效低成本N型背结PERT(Rear junction passivation emitter and rear totally diffused cell)双面电池的制造方法。利用特殊的扩散工艺省去了传统太阳能电池制造中的去PSG和去BSG工序，同时兼有氧化硅钝化的作用。利用特殊的氮化硅工艺和化学刻蚀工艺，可以精确可控的去除边缘绕镀和绕扩，解决边缘漏电问题。利用特殊的可烧穿型铝浆，实现自对准功能，省去了激光开槽工序。本方法全部工序步骤只需7步，极大简化了制造流程，节省制造成本。

技术领域

本发明属于太阳能电池制造领域，具体涉及一种高效低成本N型背结PERT(Rearjunction passivated emitter and rear totally diffused cell)双面太阳能电池的制造方法。

背景技术

太阳能发电技术是新能源发展的一个重要领域，提高太阳电池光电转化效率的同时需要兼顾制造成本和工艺可控性。N型电池由于无B-O复合导致的LeTID(光热诱导衰减)现象、低温度系数、少子寿命高等一系列优点成为新一代太阳能电池技术的重要发展方向。成熟的N型电池有N-PERT、N-PERL、N-Topcon、N-IBC和HIT等。出于效率和成本的综合考虑，目前太阳能行业工业化生产的主流N型电池为N-PERT(Passivated emitter and reartotally diffused cell)电池结构，该结构从上到下依次为：银铝电极、钝化层、P+层、N型基底、N+层、钝化膜、银电极，结构如说明书附图1(a)所示。该结构的制作流程为：抛光、磷扩、去PSG、背镀膜、制绒、硼扩、去BSG、正镀膜、丝网烧结，共9道工序。然而，由于该结构正面和背面都使用银浆作为电极材料，使得制造成本相比P型PERC高出很多。另外，就金属下的复合来说，银浆接触区的暗电流密度达到1500-2000fA/cm²以上，极大的限制了电池效率的进一步提升，该结构稳定量产效率在21.5％左右。

为了降低成本和进一步提升电池转换效率，背结N-PERT电池是一个很好的选择，该结构从上到下依次为：银电极、钝化层、N+层、N型基底、P+层、钝化膜、Al电极，如说明书附图1(b)。该结构将PN结置于电池背面，正面为N+层，因此该结构可以在背面使用铝浆代替银浆作为电极材料，极大的降低了电极材料成本。另外，铝与硅材料形成的Al-BSF复合速率要比银-硅接触小的多，Al-BSF的J0大约为600fA/cm²左右，相比于银硅接触降低了一半，因此在电池光电转换效率方面有更大的潜力。

常规N-PERT电池或者背结N-PERT电池经过P扩和B扩后都需要进行去磷硅玻璃(PSG remove)和硼硅玻璃(BSG remove)工序，为氮化硅与硅接触提供良好的钝化界面。如不去除，一方面不能形成良好的钝化界面，另一方面PSG或BSG中残留的磷或硼在后道高温时继续扩散进硅表面，使得表面浓度升高，复合变大，如CN105097961A、CN204067396U。另外，背结N-PERT电池与P-PERC电池结构很像，背面为了形成接触需利用激光或化学刻蚀等方法去除局部钝化层，形成Al浆与硅接触的通道。这需要丝网印刷的铝栅与开膜精确对准，因此对丝网设备的要求很高，而且需要一道开膜工序，如CN205385035U、CN108231917A。

发明内容

本发明利用特殊的扩散工艺省去了传统太阳能电池制造中的去PSG和去BSG工序，同时兼有氧化硅钝化的作用。利用特殊的氮化硅工艺和化学刻蚀工艺，可以精确可控的去除边缘绕镀和绕扩，解决边缘漏电问题。利用特殊的可烧穿型铝浆，实现自对准功能，省去了激光开槽工序。本方法全部工序步骤只需7步，极大简化了制造流程，节省制造成本。工艺流程如说明书附图2所示。

本发明N型背结PERT双面太阳能电池的具体制造方法步骤如下：

(1)抛光

采用N型硅片，硅片厚度120-250um，电阻率范围0.5-10ohm.cm；