[发明专利]背接触式太阳能电池中原位表面再钝化的方法

说明书

提供一种用于为背接触式太阳能电池产生交指状图案的方法，所述方法包括：沉积第一钝化层叠体，所述第一钝化层叠体包含第一掺杂类型的a‑Si；通过使用第一干蚀刻工艺使得第一钝化层叠体图案化，以产生表面的一个或多个暴露区域和一个或多个包含第一掺杂类型的a‑Si的区域；对上述表面的一个或多个暴露区域进行清洁以去除第一干蚀刻工艺残留的污染物；以及沉积第二钝化层叠体，从而与图案化的第一钝化层叠体一起形成交指状图案，所述第二钝化层叠体包含与第一掺杂类型不同的第二掺杂类型的a‑Si。清洁可以包括至少在表面暴露区域上沉积牺牲层，并且在不超过250℃的温度下通过第二干蚀刻工艺去除牺牲层。

技术领域

本公开涉及生产太阳能电池的领域。具体来说，本公开涉及用于为背接触式太阳能电池产生交指状图案的方法。

背景技术

例如，异质结交指状背接触(HJ-IBC)型的硅太阳能电池可以提供高能量转化效率。为了在例如背接触式电池中提取电荷载体，该电池的后侧被图案化成电子和空穴接触的图案或交指状条带。

然而，这种后侧图案化可能既复杂又昂贵，并且涉及多个处理步骤，例如表面钝化、材料沉积、蚀刻、光刻、激光烧蚀和/或再钝化。

例如，为了实现HJ-IBC技术的广泛商业应用，需要太阳能电池的改进和简化的图案化工艺。

发明内容

为了至少部分满足上述需求，本公开提供了如独立权利要求中所限定的用于为太阳能电池产生交指状图案的方法。所述方法的其它实施方式在从属权利要求中有所限定。

根据本公开的一个方面，提供了用于为背接触式太阳能电池产生交指状图案的方法。所述方法可以包括：在太阳能电池的硅基材(或晶片)的表面上沉积第一钝化层叠体，所述第一钝化层叠体包含至少一层第一掺杂类型无定形硅(a-Si)。所述方法可以包括：通过使用第一干蚀刻工艺使得第一钝化层叠体图案化，由此产生(硅基材)表面的一个或多个暴露区域和一个或多个包含第一掺杂类型的a-Si的区域。所述方法可以包括：对该表面的一个或多个暴露区域进行清洁以去除第一干蚀刻工艺残留的污染物。所述方法可以包括：在清洁后沉积第二钝化层叠体，从而在该表面的一个或多个暴露区域上产生一个或多个包含第二掺杂类型a-Si的区域，所述第二钝化层叠体包含不同于第一掺杂类型的第二掺杂类型的a-Si。图案化的第一钝化层叠体和(在该表面的暴露区域上)一个或多个包含第二掺杂类型的a-Si的区域可以形成交指状图案。清洁可以包括至少在该表面的一个或多个暴露区域上沉积牺牲层。清洁还可以包括通过第二蚀刻工艺去除所述牺牲层。牺牲层的沉积和去除可以在不超过250℃的温度下进行。

沉积的牺牲层可以吸收污染物，所述污染物可由第一干蚀刻工艺和第一钝化层叠体的图案化所残留。随后，污染物可以通过用第二蚀刻工艺与牺牲层一起去除。第二干蚀刻工艺可以优选包括使用非污染蚀刻物质(例如，对表面钝化无害的物质)。本公开的方法因此允许在再钝化之前清洁太阳能电池基材/晶片表面的暴露区域而无需使用湿的化学品。该湿化学品(例如，HF)也可能是潜在危险的，并且本公开的方法可以为太阳能电池提供更简化和更安全的后侧图案化方法。此外，本公开的方法可以提供在低温下(例如，在250℃或低于250℃)进行清洁。

本文中，钝化层叠体可以包括不止一层。例如，据说包括某一掺杂类型(例如p掺杂或n掺杂)的a-Si层的钝化层叠体还可包括例如一层本征(intrinsic)a-Si层。例如，该本征层可以有助于改进表面钝化。当沉积第一钝化层叠体时，例如可以存在最接近基材表面的本征a-Si层，随后是第一掺杂类型的a-Si层。类似地，当在一个或多个暴露区域上沉积第二钝化层叠体时，可以存在最接近基材(暴露)表面的本征a-Si层，随后是第二掺杂类型的a-Si层。如本文所用，“在表面上”沉积某物可以包括将所述某物直接沉积在表面上。

在一些实施方式中，牺牲层可以是a-Si层。