[发明专利]一种复合介电钝化层结构太阳电池及其制备工艺在审
申请号: | 201910763130.3 | 申请日: | 2019-08-19 |
公开(公告)号: | CN110459615A | 公开(公告)日: | 2019-11-15 |
发明(设计)人: | 王岚;张忠文;杨蕾;谢毅;苏荣 | 申请(专利权)人: | 通威太阳能(成都)有限公司;通威太阳能(安徽)有限公司;通威太阳能(眉山)有限公司 |
主分类号: | H01L31/0216 | 分类号: | H01L31/0216;H01L31/04;H01L31/18 |
代理公司: | 53113 昆明合众智信知识产权事务所 | 代理人: | 邓黎<国际申请>=<国际公布>=<进入国 |
地址: | 610299四川省成都市双流*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电池 叠层结构 复合介电 背表面 钝化层 衬底 光衰 氮化硅或氮氧化硅 沉积氧化硅膜 制备工艺步骤 三氧化二铝 氮氧化硅 二氧化硅 介电膜层 类单晶硅 氧化铝膜 制备工艺 电极 氮化硅 反射率 膜钝化 膜复合 全表面 热辅助 折射率 掺硼 导出 钝化 开窗 制备 制作 背面 兼容 复合 制造 表现 | ||
1.一种复合介电钝化层结构太阳电池的制备工艺,其特征在于:
准备P型硅衬底(4);
在P型硅衬底(4)的正面依次沉积N型发射结区(9)、氧化硅膜(3)、较高n值氮化硅或氮氧化硅膜(12)、和低n值氮化硅膜(1);背面及周边依次沉积氧化硅膜(3)、氧化铝膜(2)和低n值氮化硅膜(1),形成全表面叠层复合介电钝化膜层;
在上述叠层镀膜的P型硅衬底(4)正面激光掺杂形成N++SE重掺区(10),并匹配印刷穿透复合介电钝化膜层的Ag正电极(6)、背面局部开窗进行电极导出。
2.根据权利要求1所述的一种复合介电钝化层结构太阳电池的制备工艺,其特征在于:在P型硅衬底(4)的正、背面及周边依次沉积多层全表面复合介电钝化膜层,还具体包括:
氧化退火氧化硅沉积:采用干氧热氧化、臭氧氧化、N20氧化或硝酸气氧化中的任意一种氧化工艺,在P型硅衬底(4)的正面、背面以及周边生成一层全表面氧化硅膜(3),退火过程中通入氧气在P型硅衬底(4)表面全覆盖生长形成1.5-8nm的全表面氧化硅膜(3),其折射率n值控制在1.4-1.65;
氧化铝沉积:采用ALD、PECVD、CVD淀积形成或固体靶材经PVD形成中的任意一种形成工艺,在P型硅衬底(4)的正面、背面以及周边生成一层3-30nm厚度的全表面氧化铝膜(2),其折射率n值控制在1.58-1.76、生成时间为25-35min,绕射到正面的氧化铝膜(2)经湿法化学溶液洗去;
正面的氧化铝膜(2)采用在线滚轮槽式设备单面去除,用5%-20%浓度的稀HCl进行酸洗,去除氧化硅膜(3)正表面生成的氧化铝膜(2),再用DI水清洗表面残留酸液,并风刀吹干;
氮化硅沉积:采用管式PECVD工艺,在P型硅衬底(4)的正面先淀积较高n值的氮化硅或氮氧化硅膜(12),再在P型硅衬底(4)的正面、背面以及周边生成一层全表面覆盖的低n值氮化硅膜(1),管式PECVD工艺的温度为360-480℃,注入氨气和硅烷,淀积氮氧化硅膜时一并加入笑气,并施加一个射频电场;
设定正面的较高n值氮化硅或氮氧化硅膜(12)折射率n值控制在2.06-2.38,膜厚控制在8-60nm;
设定正面的低n值氮化硅膜(1)折射率n值控制在1.86-2.2,膜厚控制在12-72nm;
设定背面以及周边全表面覆盖的低n值氮化硅膜(1)折射率n值控制在1.86-2.36,膜厚控制在90-200nm;
设定正面的较高n值氮化硅或氮氧化硅膜(12)和正面的低n值氮化硅膜(1)采用一次性镀膜,淀积氮氧化硅膜时先加入笑气后关闭笑气;
设定正、背面的低n值氮化硅膜(1)采用分次镀膜,分次镀膜顺序为先镀正面后镀背面或先镀背面后镀正面,分次过程中需破真空取片后翻面。
3.根据权利要求1所述的一种复合介电钝化层结构太阳电池的制备工艺,其特征在于:准备P型硅衬底(4),具体包括:
S1、去损伤层、制绒:对P型硅衬底(4)进行清洗和制绒,去除P型硅衬底(4)表面的损伤层3-5μm,同时在P型硅衬底(4)正表面制成绒面;
S2、扩散制PN结:在P型硅衬底(4)表面淀积掺杂源并进行热扩散制备P-N结区,所述掺杂源为三氯氧磷和氧气,加热时间为30-60分钟;
S3、激光SE掺杂:使用波长为532nm的激光辐照在扩散后的P型硅衬底(4)上,形成局布重掺杂区域,N++SE重掺区(10)的区域面积占比为4.5%-8.5%;
S4、刻蚀及背面抛光:对P型硅衬底(4)依次进行刻蚀、清洗和背面抛光处理,背面抛光厚度3-8um。
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