局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池及其制作方法。包括以下步驟：S1、對(duì)硅片表面清潔制絨，并在制絨后的硅片的背面鍍鈍化層；S2、在鈍化層上設(shè)置硼擴(kuò)散槽區(qū)，并利用離子注入法在硼擴(kuò)散槽區(qū)內(nèi)進(jìn)行硼源摻雜；S3、在硅片正面依次形成p-n結(jié)和減反射膜；S4、印刷正電極和背電極并燒結(jié)，得到局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池。通過制作鈍化膜代替現(xiàn)有技術(shù)中的掩膜層，省去了制作、去除掩膜層的步驟，同時(shí)結(jié)合離子注入法在鈍化膜上的槽區(qū)內(nèi)摻雜硼形成局部背場(chǎng)。通過在硼摻雜后制作p-n結(jié)的同時(shí)完成了離子注入法的退火步驟，省去了離子注入法后還需單獨(dú)退火的步驟，在不降低電池性能的同時(shí)簡(jiǎn)化了局部摻雜背鈍化的工藝步驟。
【專利說明】局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為清潔環(huán)保的新能源，太陽(yáng)能電池的應(yīng)用越來越普及。但由于這種電池的成本較高，限制了它的快速普及。為了降低制作成本，提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，需要不斷地研發(fā)新技術(shù)。在太陽(yáng)能電池研究中，通過改變電池結(jié)構(gòu)來增加電池性能是最為有效的一種方法,但通過改變電池結(jié)構(gòu)來增加電池性能較大地增加了成本。
[0003]常規(guī)P型娃片太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)工藝中，包括娃片制絨、p-n結(jié)擴(kuò)散、去娃磷玻璃、背面鍍減反射鈍化膜、絲網(wǎng)印刷形成鋁背場(chǎng)和雙面電極等步驟，其中背面鍍減反射鈍化膜工藝成為研究的熱點(diǎn)。電池的背表面通常需要引入電場(chǎng)(通常由摻雜方式實(shí)現(xiàn))協(xié)助電極對(duì)載流子的接收，具備背場(chǎng)是指在電池背面的特定位置存在的電場(chǎng)，而在其它位置無(wú)背場(chǎng)。研究人員發(fā)現(xiàn)將設(shè)置在硅片上的全鋁背場(chǎng)改為局部鋁背場(chǎng)并引入背面鈍化的工藝可使得制作的太陽(yáng)能電池片的背表面和電池片基體得到非常好的鈍化效果，有利于增加載流子壽命，提聞電池效率。
[0004]但是目前采用局部鋁背場(chǎng)并引入鈍化工藝時(shí)，常規(guī)的制作工藝如圖1所示，先對(duì)常規(guī)P型硅片表面制絨，然后在P型硅片背面鍍掩膜層(如氮化硅膜)，再在掩膜層上開槽，在槽內(nèi)進(jìn)行硼局部摻雜，之后去掉掩膜層，再鍍氧化鋁/氮化硅疊層鈍化膜，之后形成局部背場(chǎng)的電極接觸，再在氧化鋁/氮化硅疊層鈍化膜相應(yīng)的位置開槽；而硅片正面則依次進(jìn)行常規(guī)磷擴(kuò)散、去硅磷玻璃、鍍減反射膜、正背面印刷燒結(jié)。
[0005]為了達(dá)到局部摻雜的目的，目前主要是采用設(shè)置掩膜層的方式以避免硼雜質(zhì)擴(kuò)散時(shí)在不需要擴(kuò)散的位置擴(kuò)散，該方式雖然較好地解決了硼擴(kuò)散時(shí)擴(kuò)散至另一面導(dǎo)致的雜質(zhì)補(bǔ)償問題，但是在擴(kuò)散完畢后還需要將掩膜層去除，增加了多個(gè)步驟，相應(yīng)地增加了成本，很難實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
[0006]因此，如何對(duì)目前局部硼摻雜擴(kuò)散和鈍化的繁雜工藝進(jìn)行改進(jìn)，在不影響硼摻雜擴(kuò)散質(zhì)量的前提下，如何采用簡(jiǎn)單的步驟形成背面鈍化層并使電池具備雙面發(fā)電的特性成了目前研究的熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在提供一種局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中局部摻雜時(shí)存在的工藝步驟復(fù)雜的問題。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池的制作方法，包括以下步驟:S1、對(duì)硅片表面清潔制絨，并在制絨后的硅片的背面鍍鈍化層；S2、在鈍化層上設(shè)置硼擴(kuò)散槽區(qū)，并利用離子注入法在硼擴(kuò)散槽區(qū)內(nèi)進(jìn)行硼源摻雜；S3、在硅片正面依次形成p-n結(jié)和減反射膜；以及S4、印刷正電極和背電極并燒結(jié)，得到局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池。
[0009]進(jìn)一步地，鈍化層包括依次設(shè)置在硅片表面上的氧化鋁層和氮化硅層，氧化鋁層的厚度為I?20nm,氮化娃層的厚度為40?179nm。
[0010]進(jìn)一步地，步驟S2中采用激光在鈍化層上設(shè)置硼擴(kuò)散槽區(qū)。
[0011]進(jìn)一步地，步驟S2中采用絲網(wǎng)印刷腐蝕性漿料的方式在背面鈍化層上設(shè)置硼擴(kuò)散槽區(qū)。
[0012]進(jìn)一步地，硼擴(kuò)散槽區(qū)的形狀為圓孔、長(zhǎng)條或線型。
[0013]進(jìn)一步地，當(dāng)硼擴(kuò)散槽區(qū)為圓孔時(shí)，硼擴(kuò)散槽區(qū)的直徑為20?100 μ m，硼擴(kuò)散槽區(qū)的間隔為50?1000 μ m。
[0014]進(jìn)一步地，步驟S3中采用離子注入法對(duì)硅片摻雜形成p-n結(jié)。
[0015]進(jìn)一步地，步驟SI中在對(duì)硅片的背面鍍鈍化層之前，還包括對(duì)制絨后的硅片背面拋光的步驟。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池，采用上述任一種方法制作而成。
[0017]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過在制絨后的P型硅片的背面制作鈍化膜代替現(xiàn)有技術(shù)中的掩膜層，這樣就省去了現(xiàn)有制作工藝中制作掩膜層、去除掩膜層的步驟，簡(jiǎn)化了程序，同時(shí)結(jié)合離子注入法在鈍化膜上的槽區(qū)內(nèi)摻雜硼雜質(zhì)擴(kuò)散形成局部背場(chǎng)，然后再在硅片正面進(jìn)行磷摻雜擴(kuò)散形成P-n結(jié)。該方法在離子注入法摻雜硼源雜質(zhì)步驟后進(jìn)行磷擴(kuò)散制作P-n結(jié)，這樣在高溫磷擴(kuò)散制作p-n結(jié)的同時(shí)完成了離子注入法的退火過程，省去了離子注入法后還需單獨(dú)退火的步驟，在不降低電池性能的同時(shí)簡(jiǎn)化了局部摻雜背鈍化的工藝步驟，降低了制作成本，適合于工業(yè)化生產(chǎn)
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中制作局部摻雜背鈍化晶體硅太陽(yáng)能電池的工藝流程圖；以及
[0020]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一種典型實(shí)施方式中制作局部摻雜背鈍化晶體硅太陽(yáng)能電池的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0022]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中制作局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池時(shí)工藝復(fù)雜且成本高的問題，本發(fā)明提供了一種局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池的制作方法。如圖2所示，該制作方法包括以下步驟:S1、對(duì)硅片表面清潔制絨，并在制絨后硅片的背面鍍鈍化層；
S2、在鈍化層上設(shè)置硼擴(kuò)散槽區(qū)，并利用離子注入法在硼擴(kuò)散槽區(qū)內(nèi)進(jìn)行硼源摻雜；S3、在硅片正面依次形成P-n結(jié)和減反射膜；以及印刷正電極和背電極并燒結(jié)，得到局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池。[0023]通過在制絨后的P型硅片的背面制作鈍化膜代替現(xiàn)有技術(shù)中的掩膜層，這樣就省去了現(xiàn)有制作工藝中制作掩膜層、去除掩膜層的步驟，簡(jiǎn)化了程序，同時(shí)結(jié)合離子注入法在鈍化膜上的槽區(qū)內(nèi)摻雜硼雜質(zhì)擴(kuò)散形成局部背場(chǎng)，然后再在硅片正面進(jìn)行磷摻雜擴(kuò)散形成p-n結(jié)。該方法在離子注入法摻雜硼源雜質(zhì)步驟后進(jìn)行磷擴(kuò)散制作p-n結(jié)，這樣在高溫磷擴(kuò)散制作P-n結(jié)的同時(shí)完成了離子注入法的退火步過程，省去了離子注入法后還需單獨(dú)退火的步驟，在不降低電池性能的同時(shí)簡(jiǎn)化了局部摻雜背鈍化的工藝步驟，降低了制作成本，適合于工業(yè)化生產(chǎn)
[0024]現(xiàn)有技術(shù)中由于采用了制作掩膜層的方式，在摻雜硼源時(shí)采用背面硼擴(kuò)散的方式，而本申請(qǐng)簡(jiǎn)化了制作掩膜層和去除掩膜層的過程，而是采用鍍鈍化層來代替掩膜層，如果繼續(xù)采用目前所采用的背面硼擴(kuò)散方式，由于鈍化層的滲透，部分硼雜質(zhì)會(huì)擴(kuò)散到硅片正面造成雜質(zhì)補(bǔ)償問題，所以本發(fā)明采用離子注入法在硼擴(kuò)散槽區(qū)內(nèi)進(jìn)行硼源摻雜。離子注入法是指通過采用電離、刷選、加速等方式使目標(biāo)摻雜離子源進(jìn)入到基材表面之上，再通過退火激活摻雜源并形成一定摻雜濃度。本發(fā)明采用離子注入法避免了目前硼擴(kuò)散導(dǎo)致的雜質(zhì)補(bǔ)償問題，并且該摻雜方式易于控制。
[0025]優(yōu)選地，鈍化層包括鈍化層包括依次設(shè)置在硅片表面上的氧化鋁層和氮化硅層，其中氧化鋁層的厚度為I?20nm，氮化硅層的厚度為40?179nm。本發(fā)明采用氧化鋁層和氮化硅層的復(fù)合層作為鈍化層，其目的是為電池背表面提供良好的表面鈍化效果并起到掩膜作用，它具有良好的場(chǎng)效應(yīng)鈍化及體鈍化功能，并增強(qiáng)入射到背面的光的反射率。本發(fā)明優(yōu)選采用氧化鋁和氮化硅層的復(fù)合層作為鈍化層，但并不局限于此，還可以采用氧化硅、氮氧化硅等，只要能夠起到鈍化作用即可。
[0026]設(shè)置鈍化層后，為了使得硼源能夠在特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行摻雜擴(kuò)散，需要在鈍化層上待摻雜的區(qū)域進(jìn)行開槽，即形成局部背電場(chǎng)。其中開槽的方式包括很多種，根據(jù)本發(fā)明的一種典型實(shí)施方式，步驟S2中采用激光在鈍化層上設(shè)置硼擴(kuò)散槽區(qū)。除了采用激光設(shè)置硼擴(kuò)散槽區(qū)外，步驟S2中還可以采用絲網(wǎng)印刷腐蝕性漿料的方式在背面鈍化層上開設(shè)硼擴(kuò)散槽區(qū)，大致操作步驟包括絲網(wǎng)印刷腐蝕漿料、烘干以及去除漿料的過程。其中所采用的腐蝕性衆(zhòng)料為能夠腐蝕氮化娃膜層的衆(zhòng)料，優(yōu)選采用德國(guó)Merck公司生產(chǎn)的Smart3000。
[0027]其中硼擴(kuò)散槽區(qū)的形狀可以為圓孔、長(zhǎng)條或線型，其中線型形狀可以為直線也可以為曲線。本發(fā)明優(yōu)選上述形狀的硼擴(kuò)散槽區(qū)，但并不局限于此，只要能夠達(dá)到均勻覆蓋以及一定的占空比即可。優(yōu)選地，硼擴(kuò)散槽區(qū)的形狀為圓孔或線型，采用圓孔或線型主要是考慮到布局以及占空比計(jì)算的難度，采用圓孔或線型計(jì)算簡(jiǎn)單，易于布局。硼擴(kuò)散槽區(qū)一般并列間隔設(shè)置，當(dāng)硼擴(kuò)散槽區(qū)為圓孔時(shí)，其直徑優(yōu)選為20?100 μ m,圓孔之間的間隔為50?1000 μ m。將圓孔的直徑控制在上述范圍內(nèi)利于激光光斑大小的調(diào)整，否則會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)散效果較差，甚至難于實(shí)現(xiàn)。將圓孔之間的間隔控制為50?1000 μ m能夠得到較好的平衡，如果圓孔之間的間隔距離大于1000 μ m,則會(huì)因間隔距離太長(zhǎng)增加載流子的傳輸距離，進(jìn)而影響填充因子；如果圓孔之間的間隔距離小于50 μ m，則會(huì)因間隔距離太短使得鈍化膜的面積減少過多，進(jìn)而影響鈍化效果。
[0028]考慮到擴(kuò)散只能在高溫下進(jìn)行，而高溫過程往往使得材料的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生二次缺陷，影響器件的性能，考慮到離子注入法在低濃度、高精度、大面積和淺結(jié)摻雜方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此本發(fā)明采用離子注入技術(shù)較好地解決了上述問題，硼源優(yōu)選采用 BF3。
[0029]采用離子注入法進(jìn)行摻雜會(huì)對(duì)晶格造成不可避免的損傷，為了使晶格損傷得到恢復(fù)，需要離子注入后進(jìn)行退火處理，在退火處理的過程中可以使晶格得到恢復(fù)，載流子被激活。一般將離子注入后的硅片在800°C?1000°C下退火處理，而本發(fā)明在硼摻雜后并沒有直接退火，而是繼續(xù)在硅片的正面進(jìn)行磷擴(kuò)散形成P-n結(jié)。在形成p-n的步驟中需要將磷源置于800°C?1000°C的高溫爐中擴(kuò)散，所以本發(fā)明通過在形成p-n結(jié)的高溫?cái)U(kuò)散過程中對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，在此過程中也同時(shí)完成了離子注入所需的高溫退火步驟，這樣僅需一次高溫就完成了 P-n結(jié)制作和離子注入退火的工藝，簡(jiǎn)化了制作程序，節(jié)省了能源。
[0030]本發(fā)明中的磷擴(kuò)散可以采用管式擴(kuò)散，其中預(yù)推進(jìn)的溫度為870?950°C，時(shí)間為15?30分鐘，磷擴(kuò)散的溫度為790°C?880°C，沉積擴(kuò)散及推進(jìn)的時(shí)間為20?50min。為了最大程度地保證局部硼摻雜不被補(bǔ)償，根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟S3中采用離子注入法進(jìn)行磷摻雜，將磷源磷化氫(PH3)經(jīng)高電場(chǎng)及磁場(chǎng)離子化后，將其中的磷注入到硅片表面，此摻雜方式相對(duì)于常規(guī)高溫磷擴(kuò)散更容易控制。
[0031 ] 在硅片的正面形成p-n結(jié)后，通過PECVD沉積形成減反射膜層，減反射膜層的主要功能是減少或消除透鏡、棱鏡、平面鏡等光學(xué)表面的反射光，從而增加這些元件的透光量，減少或消除系統(tǒng)的雜散光，本發(fā)明優(yōu)選采用氮化硅減反射層。
[0032]制作完減反射層后，為了使電池轉(zhuǎn)換所獲得的電能能夠輸出，需要在電池上印刷正電極、背電極和背電場(chǎng)并高溫?zé)Y(jié)，本發(fā)明采用絲網(wǎng)印刷的方式來制作正電極和背電極，一般采用含磷銀漿進(jìn)行印刷。正電極印刷步驟中銀漿中的銀含量一般為75?95%，正電極印刷步驟中銀漿中的磷含量一般為2%?10%。銀含量在上述范圍內(nèi)能夠滿足金屬化的要求，同時(shí)降低銀的使用量，降低生產(chǎn)成本。將銀漿中的磷含量控制在上述范圍內(nèi)能夠保證足夠的磷源，以滿足深擴(kuò)散的需求。
[0033]為了增強(qiáng)鈍化效果，根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟SI中在硅片的背面鍍鈍化層之前，還包括對(duì)制絨后的硅片背面拋光的步驟。通過拋光可以減少背面表面積，增強(qiáng)背反射率，較好地改善鈍化的效果。優(yōu)選地，對(duì)硅片背面拋光的步驟一般包括對(duì)制絨后的硅片背面進(jìn)行化學(xué)腐蝕拋光、之后化學(xué)清洗和水洗的過程。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池是采用上述任一種方法制作而成。
[0035]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的優(yōu)勢(shì):
[0036]實(shí)施例1
[0037]I)將P型硅片表面清潔后送入盛放有質(zhì)量百分比濃度為1%的氫氧化鉀溶液和異丙醇的混合液(體積比為1:10)的制絨槽中，在60°C表面制絨20分鐘。
[0038]2)對(duì)步驟I)中制絨后的硅片在8°C的硝酸-氫氟酸混合液中背面拋光，之后采用氫氧化鉀、氫氟酸依次進(jìn)行清洗。采用三甲基鋁和水作為原料在150°C下利用ALD法(原子層沉積法)在清洗后的硅片背面沉積20分鐘，形成的氧化鋁層厚度為10m，之后利用硅烷及氨氣作為原料，采用PECVD法在350°C下沉積氮化硅層5分鐘，氮化硅層的厚度為lOOnm。
[0039]3)采用激光在背面鈍化層上開設(shè)一系列的直線形硼擴(kuò)散槽區(qū)，直線的長(zhǎng)度為153mm，寬度為50 μ m，直線之間的間隔為1000 μ m。利用BF3作為硼源在硅片背面離子注入硼，室溫下利用PH3作為磷源在硅片正面離子注入磷，之后將硅片放入930°C的退火爐中退火30分鐘，然后采用硅烷及氨氣作為原料在350°C下對(duì)硅片正面利用PECVD法沉積氮化硅層4分鐘，厚度為80nm，之后采用銀漿在正面印刷電極，采用銀鋁漿在背面印刷電極，采用鋁漿在背面印刷以形成局部背場(chǎng)接觸，其中，銀漿中的銀含量為75wt%，銀鋁漿中銀含量為75%，鋁含量為65%。之后將硅片置于在820°C下進(jìn)行燒結(jié)，得到局部硼摻雜背鈍化的電池片。
[0040]實(shí)施例2
[0041]I)將P型硅片表面清潔后送入盛放有質(zhì)量百分比濃度為1%氫氧化鉀和異丙醇混合液(體積比為1:10)的制絨槽中，在60°C表面制絨20分鐘。
[0042]2)對(duì)步驟I)中制絨后的硅片在8°C的硝酸-氫氟酸混合液中背面拋光，之后采用氫氧化鉀、氫氟酸依次進(jìn)行清洗。采用三甲基鋁和水作為原料在150°C下利用ALD法(原子層沉積法)在清洗后的硅片背面沉積20分鐘，形成的氧化鋁層的厚度為lnm，之后利用硅烷及氨氣作為原料，采用PECVD法在350°C下沉積氮化硅層5分鐘，氮化硅層的厚度179nm。
[0043]3)采用激光在背面鈍化層上開設(shè)一系列的圓孔形硼擴(kuò)散槽區(qū)，圓孔的直徑為30 μ m,圓孔之間的間隔為500 μ m。室溫下利用BF3作為硼源在硅片背面離子注入硼，室溫下利用PH3作為磷源在硅片正面離子注入磷，之后將硅片放入930°C的退火爐中退火30分鐘，然后采用硅烷及氨氣作為原料在350°C下對(duì)硅片正面利用PECVD法沉積氮化硅層4分鐘，厚度為80nm，之后IOnm采用銀漿在正面印刷電極，采用銀鋁漿在背面印刷電極，采用鋁漿在背面印刷以形成局部背場(chǎng)接觸。其中，銀漿中的銀含量為75wt%，銀鋁漿中的銀含量為75wt%，鋁含量為lwt%，鋁漿中的鋁含量為65wt%。之后將硅片置于在820°C下進(jìn)行燒結(jié)，得到局部硼摻雜背鈍化的電池片。
[0044]實(shí)施例3
[0045]I)將P型硅片表面清潔后送入盛放有濃度為lwt%的氫氧化鉀溶液和異丙醇的混合液(體積比為1:10)的制絨槽中，在60°C表面制絨20分鐘。
[0046]2)對(duì)步驟I)中制絨后的硅片在8°C的硝酸-氫氟酸混合液中背面拋光，之后采用氫氧化鉀、氫氟酸依次進(jìn)行清洗。采用三甲基鋁和水作為原料在150°C下利用ALD法(原子層沉積法)在清洗后的硅片背面沉積20分鐘，形成的氧化鋁層的厚度為20nm，之后利用娃燒及氨氣作為原料，米用PECVD法在350°C下沉積氮化娃層5分鐘,氮化娃層的厚度為179nm。
[0047]3)采用絲網(wǎng)印刷腐蝕性衆(zhòng)料(采用德國(guó)Merck公司生產(chǎn)的Smart3000)的方式在背面鈍層上開設(shè)一系列的直線形的硼擴(kuò)散槽區(qū)，直線的長(zhǎng)度為153mm，寬度為80um。室溫下利用BF3作為硼源在硅片背面離子注入硼，室溫下利用PH3作為磷源在硅片正面離子注入磷，之后將娃片放入930 C的退火爐中退火30分鐘，然后米用娃燒及氣氣作為原料在350 C下對(duì)硅片正面利用PECVD法沉積氮化硅層4分鐘，厚度為80nm，之后采用銀漿在正面印刷電極，銀鋁漿在背面印刷電極，采用鋁漿在背面印刷以形成局部背場(chǎng)接觸。其中，銀漿中的銀含量為75wt%，銀鋁漿中銀含量為75wt%，鋁含量為lwt%，鋁漿中鋁含量為65wt%。之后將硅片置于在820°C下進(jìn)行燒結(jié)，得到局部硼摻雜背鈍化的電池片。
[0048]對(duì)比例I
[0049]I)將P型硅片表面清潔后送入盛放有濃度為lwt%的氫氧化鉀溶液和異丙醇的混合液(體積比為1:10)的制絨槽中，在60°C表面制絨20分鐘。將制絨后的硅片背面置于硝酸-氫氟酸混合液中，在8°C下進(jìn)行拋光，之后采用氫氧化鉀、氫氟酸依次進(jìn)行清洗。
[0050]2)利用硅烷及氨氣作為原料，采用PECVD法在350°C下在硅片的背面沉積氮化硅掩膜層，其中正面氮化娃掩膜層的厚度為160nm,背面氮化娃掩膜層的厚度為160nm。在沉積掩膜層的硅片背面上利用激光法開設(shè)一系列圓孔作為硼擴(kuò)散槽區(qū)，圓孔的直徑為30 μ m,圓孔之間的間隔為500μπι。利用BBrJt為硼源，將硅片置于920°C時(shí)的擴(kuò)散爐中進(jìn)行硼擴(kuò)散，之后采用濃度為10wt%的氫氟酸將氮化硅掩膜層去除，再利用三甲基鋁和水作為原料，利用ALD法(原子層沉積法)并在150°C下對(duì)去除氮化硅掩膜層的硅片背面沉積20分鐘形成氧化鋁鈍化層，之后利用硅烷及氨氣作為原料在350°C下利用PECVD法在氧化鋁鈍化層上再沉積氮化硅層5分鐘。其中，氧化鋁鈍化層的厚度為10nm，氮化硅鈍化層的厚度為lOOnm。然后再在氮化硅和氧化鋁的疊層鈍化層上開設(shè)硼擴(kuò)散槽區(qū)，其開設(shè)位置與之前的硼擴(kuò)散槽區(qū)相對(duì)應(yīng)。
[0051]采用硅烷及氨氣作為原料，在350°C下對(duì)硅片正面PECVD沉積氮化硅減反射膜4分鐘，厚度80nm，之后采用銀漿在正面印刷電極，銀鋁漿在背面印刷電極，鋁漿在背面印刷以形成局部背場(chǎng)接觸。其中，銀漿中的銀含量為75wt%，銀鋁漿中銀含量為75%，鋁含量為lwt%，鋁漿中的鋁含量為65wt%。之后將硅片置于在820°C下進(jìn)行燒結(jié)，得到局部硼摻雜背鈍化的電池片。
[0052]對(duì)實(shí)施例1至3以及對(duì)比例I中得到的局部摻雜背鈍化硅片進(jìn)行封裝等操作，得到太陽(yáng)能電池片，采用SemiLab生產(chǎn)的WT-2000儀器檢測(cè)硅片的少子壽命，采用Halm測(cè)試儀器測(cè)定太陽(yáng)能電池片的Uoc，Isc, FF, Eff，具體性能數(shù)據(jù)見表1。
[0053]表1
【權(quán)利要求】
1.一種局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、對(duì)硅片表面清潔制絨，并在制絨后的所述硅片的背面鍍鈍化層； 52、在所述鈍化層上設(shè)置硼擴(kuò)散槽區(qū)，并利用離子注入法在所述硼擴(kuò)散槽區(qū)內(nèi)進(jìn)行硼源慘雜； 53、在所述硅片正面依次形成p-n結(jié)和減反射膜；以及 54、印刷正電極和背電極并燒結(jié)，得到所述局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述鈍化層包括依次設(shè)置在所述硅片表面上的氧化鋁層和氮化硅層，所述氧化鋁層的厚度為1~20nm，所述氮化硅層的厚度為 40 ~179nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S2中采用激光在所述鈍化層上設(shè)置硼擴(kuò)散槽區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S2中采用絲網(wǎng)印刷腐蝕性漿料的方式在所述背面鈍化層上設(shè)置硼擴(kuò)散槽區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述硼擴(kuò)散槽區(qū)的形狀為圓孔、長(zhǎng)條或線型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作方法，其特征在于，當(dāng)所述硼擴(kuò)散槽區(qū)為圓孔時(shí)，所述硼擴(kuò)散槽區(qū)的直徑為20~100 μ m，所述硼擴(kuò)散槽區(qū)的間隔為50~1000 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S3中采用離子注入法對(duì)所述娃片摻雜形成p-n結(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟SI中在對(duì)所述硅片的背面鍍鈍化層之前，還包括對(duì)制絨后的所述硅片背面拋光的步驟。
9.一種局部摻雜背純化晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，采用權(quán)利要求1至8中任一種方法制作而成。
【文檔編號(hào)】C23C14/48GK103606597SQ201310611347
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】徐卓, 楊學(xué)良, 楊德成, 趙文超, 李高非, 胡志巖, 熊景峰 申請(qǐng)人:英利集團(tuán)有限公司