[发明专利]一种基于光刻掩膜法制备N型FFE结构的IBC太阳能电池的方法

说明书

本发明的目的在于公开一种基于光刻掩膜法制备N型FFE结构的IBC太阳能电池的方法，与现有技术相比，在制作P+发射极及N+背场过程中采用光刻掩膜技术，避免在电池工艺制作过程中引入晶格损伤，从而降低载流子复合速率；采用全绒面设计，可将光反射率达到极限最低化，极大地从光学管理角度优化电池效率；电池前表面的FFE结构与N型硅衬底形成pn结，使N+背场区以上的少子空穴被前发射极收集横向传输至P+发射极以上区域后受空穴浓度梯度影响再被注入至P+发射极，以致被P+发射极收集，实现本发明的目的。

技术领域

本发明涉及一种制备IBC太阳能电池的方法，特别涉及一种基于光刻掩膜法制备N型FFE结构的IBC太阳能电池的方法。

背景技术

随着5.31新政的实施，从长远经济性角度考虑，整个光伏行业将高效太阳能电池作为生产目标。IBC电池以理论效率的优越性及易实现性而被广泛使用。

具体而言，FFE结构的IBC电池除了具有前表面无栅线遮光的优势外，仍具备降低空穴复合速率的优点，所以也被广泛研究。

对于背结背接触太阳能电池，为保护P+发射极与N+背场在制作过程中互不干扰，所以需要采用掩膜技术来辅助完成。而在电池生产线中常用氮化硅作为掩膜层，然后通过高精度对准识别后进行激光烧蚀隔离，但因激光的高功率辐照会对开窗区附近硅片的晶格造成损伤，从而加大载流子复合速率，降低开路电压。

因此，特别需要一种基于光刻掩膜法制备N型FFE结构的IBC太阳能电池的方法，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光刻掩膜法制备N型FFE结构的IBC太阳能电池的方法，针对现有技术的不足，有效地克服激光烧蚀对开窗区附近硅片晶格的损伤，避免在工艺过程中引入新缺陷。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于光刻掩膜法制备N型FFE结构的IBC太阳能电池的方法，其特征在于，它包括如下步骤：

1)将单晶硅衬底经过去损伤层、清洗及制绒；

2)采用光刻掩膜工艺和磷扩散工艺在绒面上制作N+背场和钝化层，去除P+发射极上的光刻胶层及减薄PSG；

3)采用光刻掩膜工艺和硼扩散工艺在绒面上制作P+发射极和前表面发射极及钝化层，并刻蚀掉N+背场上的光刻胶层及减薄BSG；

4)采用PECVD分步沉积减反射层；

5)通过丝网印刷制作正电极及负电极，烧结后得到IBC太阳能电池。

在本发明的一个实施例中，步骤1)中的去损伤层，清洗及制绒，包括如下步骤：

(1)将单晶硅衬底浸入配有H₂O₂、NaOH的溶液中进行去损伤层清洗；

(2)进行织构化处理及金属离子清理。

在本发明的一个实施例中，步骤2)中的制作N+背场和钝化层，包括如下步骤：

(1)在单晶硅衬底背面P+区上沉积掩膜层，以在P+区形成掩膜；

(2)在三氯氧磷气氛中对单晶硅衬底背面进行扩散，形成N+背场和钝化层。

(3)在HF酸液中去除P+发射极上的光刻胶层，同时减薄PSG，以减少P+发射极表面的多孔缺陷；

在本发明的一个实施例中，步骤3)中的制作前发射极和P+发射极及钝化层，包括如下步骤：

(1)在背场区上沉积掩膜层，以保护N+区不被硼元素掺杂；