[发明专利]一种N型晶体硅电池的制备方法

说明书

本发明公开了一种N型晶体硅电池的制备方法，解决了N型晶体硅背面载流子选择性结构电池的漏电问题。其依次包括如下步骤：A、对制绒后的N型晶体硅片进行单面硼掺杂；B、将硼掺杂后的N型晶体硅片的硼掺杂面向上，以漂浮的方式放入第一溶液中处理；C、在N型晶体硅片的另一面生长氧化物薄层；D、在氧化物薄层上沉积多晶硅层，并掺杂磷元素；E、将N型晶体硅片上的磷掺杂面向上，以漂浮的方式放入第二溶液中处理；F、将经第二溶液处理后的N型晶体硅片放入碱性溶液中处理；G、将N型晶体硅片的表面上的磷硅玻璃和硼硅玻璃去除；H、将N型晶体硅片的表面氧化；I、在N型晶体硅片上沉积钝化减反射层及钝化层；J、进行金属化工艺。

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，涉及一种N型晶体硅电池的制备方法。

背景技术

常规的化石燃料日益消耗殆尽，在所有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池，有着优异的电学性能和机械性能，硅太阳能电池在光伏领域占据着重要的地位。因此，研发高性价比的硅太阳能电池已经成为各国光伏企业的主要研究方向。

现有的硅太阳能电池采用的硅片基底主要包括P型和N型两种硅片。目前，太阳电池工业化生产中通常采用P型硅材料进行生产，然而，P型单晶硅中普遍存在光致衰减现象，这是因为P型单晶硅的B-O复合缺陷和碳氧复合缺陷的存在，由于这些复合缺陷的存在，降低了少子寿命和扩散长度，从而降低了电池的转换效率。和以P型硅片为基底制造的太阳能电池相比，由于N型硅片中没有B-O复合对，以N型硅片为基底制造的太阳能电池没有明显的光衰减现象；并且N型硅片的少子寿命高于P型硅片，因此N型硅太阳能电池得到了越来越多的关注。

现有的晶体硅太阳电池主要以单面太阳电池为主，即只有电池的正面可以吸收太阳光并进行光电转换。其实太阳光还通过反射和散射等方式到达电池片的背面。但传统单面晶体硅电池片的背面被金属铝所覆盖，到达电池片背面的太阳光无法穿透到达硅基体，因此到达电池片背面的太阳光无法被有效吸收。为了进一步提高晶体硅电池对太阳光的吸收，光伏行业逐渐开始开发双面皆可吸收太阳光的晶体硅太阳电池，通常称为晶体硅双面太阳电池。

现行主流的N型晶体硅双面电池的背面为磷掺杂面，主要通过SiOx和SiNx进行钝化，虽然在背面的非金属区域可以有较好的钝化效果，但金属化区域仍存在较高的载流子复合。这种较高的载流子复合限制了晶体硅太阳电池光电转换效率的进一步提升。为了继续提高晶体硅太阳电池的光电转换效率，可采用载流子选择性结构来降低N型晶体硅双面电池背面金属化区域的载流子复合，同时N型晶体硅双面电池背面非金属化区域的复合也可进一步降低。

然而，在N型晶体硅电池背面制备载流子选择性结构时，不管用原位掺杂还是热扩散掺杂，掺杂元素都会在掺杂过程中绕射到非掺杂面(通常为掺磷面)，使电池的正极和负极在非绝缘的情况下直接连接在一起，从而导致漏电。同时，用热扩散的方式掺磷也会使磷绕射到非磷掺杂面，使电池的正极和负极在非绝缘的情况下直接连接在一起，从而导致漏电。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种N型晶体硅电池的制备方法，解决了N型晶体硅背面载流子选择性结构电池的漏电问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种N型晶体硅电池的制备方法，依次包括如下步骤：

A、对制绒后的N型晶体硅片进行单面硼掺杂；

B、将硼掺杂后的N型晶体硅片的硼掺杂面向上，以漂浮的方式放入第一溶液中处理，所述第一溶液包括HF、HNO₃、H₂SO₄中的至少一种；

C、在N型晶体硅片的另一面生长氧化物薄层；