本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種鈍化接觸全背電極太陽電池結(jié)構(gòu)及其制備方法。
背景技術(shù):
太陽電池作為一種清潔能源,是新能源,并能改變能源結(jié)構(gòu),其永恒的發(fā)展方向是提高效率和降低成本。
全背電極太陽電池的制備流程復雜,主要是復雜的背面圖形化過程,涉及到多次掩膜和擴散過程。一般是通過圖形化的氧化掩膜來進行定域擴散。掩膜的圖形化需要用到絲網(wǎng)印刷或激光工藝,增加了工藝步驟。電池開路電壓的高低取決于鈍化效果的好壞,目前一般的全背電極電池都是采用AlOx、SiNx或SiO2等薄膜結(jié)構(gòu)來進行背面鈍化。這種鈍化結(jié)構(gòu)可以減小表面復合速率,對開壓的提升有一定的幫助。但是,要想往更高的開路電壓發(fā)展,此種鈍化技術(shù)也遇到了瓶頸,特別是金屬接觸區(qū)的復合速率大,限制了電池效率的提升。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種鈍化接觸全背電極太陽電池結(jié)構(gòu)及其制備方法,有利于降低鈍化區(qū)和金屬接觸區(qū)復合速率,提升開路電壓和電池效率。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種鈍化接觸全背電極太陽電池結(jié)構(gòu),包括硅片襯底,在硅片襯底正面設(shè)置金字塔絨面,硅片襯底背面形成拋光面,在硅片襯底背面設(shè)置遂穿氧化層,在遂穿氧化層上交替排列N型多晶硅層和P型多晶硅層,N型多晶硅層和P型多晶硅層中間通過本征多晶硅層隔離開來,N型多晶硅層和P型多晶硅層上分別設(shè)置對應的N區(qū)金屬接觸電極和P區(qū)金屬接觸電極。
進一步改進在于,在N型多晶硅層、P型多晶硅層以及本征多晶硅層上設(shè)置背面鈍化膜,在背面鈍化膜上對應N區(qū)金屬接觸電極的位置設(shè)置有N區(qū)接觸孔,在背面鈍化膜上對應P區(qū)金屬接觸電極的位置設(shè)置有P區(qū)接觸孔,然后在N區(qū)接觸孔中設(shè)置對應的N區(qū)金屬接觸電極,在P區(qū)接觸孔中設(shè)置對應的P區(qū)金屬接觸電極,并且N區(qū)金屬接觸電極的上端伸出N區(qū)接觸孔,P區(qū)金屬接觸電極的上端伸出P區(qū)接觸孔,其中背面鈍化膜結(jié)構(gòu)為AlOx/SiNx或者SiO2/AlOx/SiNx的疊層膜組合。
更進一步的,所述硅片襯底為N型硅片襯底,金字塔絨面上還設(shè)置有前表面場,在前表面場外側(cè)設(shè)置正面鈍化減反膜。
其中優(yōu)選的,遂穿氧化層的厚度為0.5-5nm,多晶硅層厚度為20-300nm。
本發(fā)明還提供了一種鈍化接觸全背電極太陽電池制備方法,包括以下步驟:
1)對N型單晶硅片襯底進行前處理,形成正面為金字塔絨面,背面為拋光面的單面拋光制絨結(jié)構(gòu);
2)對經(jīng)過前處理的硅片進行遂穿氧化層生長,通過爐管方式生長熱氧化層,或者通過臭氧水生長濕法氧化層,或者通過化學方法生長,遂穿氧化層厚度為0.5-5nm;
3)使用LPCVD或PECVD方法在背面生長本征非晶硅層或者多晶硅層,本征非晶硅層或者多晶硅層厚度為20-300nm;
4)在正面金字塔絨面上采用離子注入方法注入磷,作為前表面場,或者通過爐管擴散、APCVD方法形成,方阻為100-1000Ω/□;
5)在背面需要形成P型多晶硅層摻雜區(qū)域的地方進行硼注入,硼注入通過在硅片上方設(shè)置對應圖形的掩模版來實現(xiàn)局域注入;
6)在背面需要形成N型多晶硅層摻雜區(qū)域的地方進行磷注入,磷注入通過在硅片上方設(shè)置具有對應圖形的掩模版來實現(xiàn)局域注入,硼注入和磷注入的掩模版圖形呈交替排列,通過掩模版圖形來形成介于硼注入與磷注入?yún)^(qū)域中間的非摻雜區(qū)域,即本征多晶硅層區(qū)域;
7)對經(jīng)過三次注入的硅片襯底進行共退火處理,使非晶硅晶化成多晶硅,同時注入雜質(zhì)原子擴散進入多晶硅層;
8)對經(jīng)過共退火處理的硅片襯底進行清洗,然后在背面形成鈍化膜,鈍化膜結(jié)構(gòu)為AlOx/SiNx或者SiO2/AlOx/SiNx的疊層膜組合,在正面形成正面鈍化減反膜,結(jié)構(gòu)為單層或疊層SiNx,或者SiO2/SiNx/SiNxOy的疊層膜組合;
9)對背面鈍化膜進行開孔處理,在P區(qū)和N區(qū)進行開孔處理,分別開出P區(qū)接觸孔和N區(qū)接觸孔;
10)在P區(qū)接觸孔和N區(qū)接觸孔上制備對應的P區(qū)金屬接觸電極和N區(qū)金屬接觸電極。
其中,背面鈍化膜上的接觸孔,通過激光,刻蝕漿料或阻擋漿料的方式形成。
優(yōu)選的,N區(qū)金屬接觸電極和P區(qū)金屬接觸電極,包括各自的細柵線和主柵線,采用一層金屬化設(shè)計或兩層金屬化設(shè)計,其中一層金屬化設(shè)計中,細柵線為分段式,在靠近相反極性的主柵線附近斷開,斷開距離為0.05-0.3mm,主柵線對數(shù)為2-20對;兩層金屬化設(shè)計中,細柵線不分段,通過在主柵線下面設(shè)置絕緣層來隔離,絕緣層為線段結(jié)構(gòu),位于主柵線下方相反極性的細柵線上,覆蓋相反極性的細柵線,達到隔離的目的,主柵線對數(shù)為2-10對;N區(qū)金屬接觸電極和P區(qū)金屬接觸電極通過絲網(wǎng)印刷,電鍍,或蒸發(fā)方法制得。
在背面遂穿氧化層上交替排列N型和P型多晶硅層制備方法還可以為,先使用LPCVD或PECVD方法在背面生長本征非晶硅層或者多晶硅層;在本征非晶硅層或者多晶硅層上采用熱氧化或APCVD沉積制備第一次氧化硅掩膜層;對第一次氧化硅掩膜層進行第一次圖形化處理,留出需要進行硼摻雜的部分;進行硼擴散摻雜,硼擴散的高溫過程同時使得非晶硅晶化,變成多晶硅;去除第一次氧化硅掩膜層,再采用熱氧化或APCVD沉積制備第二次氧化硅掩膜層;對第二次氧化硅掩膜層進行第二次圖形化處理,留出需要進行磷摻雜的部分;進行磷擴散摻雜;去除第二次氧化硅掩膜層,得到交替排列的N型和P型多晶硅層。
在背面遂穿氧化層上交替排列N型和P型多晶硅層制備方法還可以為,先使用LPCVD或PECVD方法在背面生長本征非晶硅層或者多晶硅層;在本征非晶硅層或者多晶硅層上局域印刷硼漿料,作為P型區(qū);在本征非晶硅層或者多晶硅層上局域印刷磷漿料,作為N型區(qū),其中P型區(qū)和N型區(qū)交替排列,中間通過本征非晶硅層或者多晶硅層隔離開來;對印刷完硼漿和磷漿的硅片進行退火處理,使非晶硅晶化成多晶硅,同時硼和磷原子往多晶硅里擴散,完成摻雜。
在背面遂穿氧化層上交替排列N型和P型多晶硅層制備方法還可以為,使用LPCVD或PECVD方法在背面生長原位摻雜的P型或N型非晶硅層或者多晶硅層;在原位摻雜的P型或N型非晶硅層或者多晶硅層上制備第一次氧化硅或氮化硅掩膜層;對第一次掩膜層進行第一次圖形化處理,去除掩膜保護外的摻雜非晶硅層,得到原位摻雜的P型或N型非晶硅或者多晶硅區(qū)域;再次生長一層遂穿氧化層,并采用LPCVD或PECVD方法生長原位摻雜的N型或P型非晶硅層或者多晶硅層,本次生長摻雜層與第一次摻雜層類型相反;再次生長第二次氧化硅或氮化硅掩膜層,并對第二次生長的摻雜非晶硅層或者多晶硅層進行第二次圖形化處理和刻蝕,得到原位摻雜的N型或P型非晶硅或者多晶硅區(qū)域;去除兩次掩膜層,并進行退火處理,調(diào)節(jié)摻雜曲線,同時使非晶硅晶化,得到背面遂穿氧化層上交替排列的N型和P型多晶硅層。
全背電極太陽電池作為一種高效太陽電池結(jié)構(gòu),其高效率前景已被廣泛認識。近來,鈍化接觸技術(shù)的發(fā)展使得各大公司和研究所紛紛看好該技術(shù)在太陽電池上的應用。因此,全背電極太陽電池與鈍化接觸相結(jié)合,將是一個非常有前景的發(fā)展方向。通過鈍化接觸技術(shù),可以極大地降低各區(qū)域的復合,顯著提高電池開路電壓,加上全背電極電池正面無遮擋的電流優(yōu)勢,其效率提升潛力巨大。
本發(fā)明技術(shù)方案將鈍化接觸手段應用到全背電極電池,可以極大地降低表面復合速率,特別是金屬接觸區(qū)復合速率,提升開路電壓,從而提升電池效率。
本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果如下:將全背電極太陽電池與鈍化接觸技術(shù)結(jié)合在一起,通過一層遂穿氧化層和其上交替排列的P型與N型摻雜多晶硅層,得到較目前普通鈍化工藝更加優(yōu)異的鈍化性能。本發(fā)明所述鈍化接觸全背電極太陽電池,載流子通過一層遂穿氧化層遂穿進入對應的摻雜多晶硅層進行選擇性傳輸和收集。摻雜的P型多晶硅和N型多晶硅分別對空穴和電子進行選擇性傳輸,再通過對應P型和N型電極進行收集。多晶硅的優(yōu)異鈍化性能能夠極大地降低金屬接觸區(qū)的復合,提升電池開壓和效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1-硅片襯底,2-金字塔絨面,3-遂穿氧化層,4-N型多晶硅層,5-P型多晶硅層,6-多晶硅層,7-N區(qū)金屬接觸電極,8-P區(qū)金屬接觸電極,9-N區(qū)接觸孔,10-背面鈍化膜,11-P區(qū)接觸孔,12-前表面場,13-正面鈍化減反膜。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案。
實施例一
如圖1所示,本發(fā)明的一種鈍化接觸全背電極太陽電池結(jié)構(gòu),包括硅片襯底1,在硅片襯底1正面設(shè)置金字塔絨面2,硅片襯底1背面形成拋光面,在硅片襯底1背面設(shè)置遂穿氧化層3,在遂穿氧化層3上交替排列N型多晶硅層4和P型多晶硅層5,N型多晶硅層4和P型多晶硅層5中間通過本征多晶硅層6隔離開來,N型多晶硅層4和P型多晶硅層5上分別設(shè)置對應的N區(qū)金屬接觸電極7和P區(qū)金屬接觸電極8。
所述硅片襯底1為N型硅片襯底,金字塔絨面2上還設(shè)置有前表面場12,在前表面場12外側(cè)設(shè)置正面鈍化減反膜13。
其中優(yōu)選的,遂穿氧化層3的厚度為0.5-5nm,多晶硅層6厚度為20-300nm。
實施例二
如圖2所示,本發(fā)明的一種鈍化接觸全背電極太陽電池結(jié)構(gòu),包括硅片襯底1,在硅片襯底1正面設(shè)置金字塔絨面2,硅片襯底1背面形成拋光面,在硅片襯底1背面設(shè)置遂穿氧化層3,在遂穿氧化層3上交替排列N型多晶硅層4和P型多晶硅層5,N型多晶硅層4和P型多晶硅層5中間通過本征多晶硅層6隔離開來,N型多晶硅層4和P型多晶硅層5上分別設(shè)置對應的N區(qū)金屬接觸電極7和P區(qū)金屬接觸電極8。
進一步的,在N型多晶硅層4、P型多晶硅層5以及本征多晶硅層6上設(shè)置背面鈍化膜10,在背面鈍化膜10上對應N區(qū)金屬接觸電極7的位置設(shè)置有N區(qū)接觸孔9,在背面鈍化膜10上對應P區(qū)金屬接觸電極8的位置設(shè)置有P區(qū)接觸孔11,然后在N區(qū)接觸孔9中設(shè)置對應的N區(qū)金屬接觸電極7,在P區(qū)接觸孔11中設(shè)置對應的P區(qū)金屬接觸電極8,并且N區(qū)金屬接觸電極7的上端伸出N區(qū)接觸孔9,P區(qū)金屬接觸電極8的上端伸出P區(qū)接觸孔11,其中背面鈍化膜10結(jié)構(gòu)為AlOx/SiNx或者SiO2/AlOx/SiNx的疊層膜組合。
更進一步的,所述硅片襯底1為N型硅片襯底,金字塔絨面2上還設(shè)置有前表面場12,在前表面場12外側(cè)設(shè)置正面鈍化減反膜13。
其中優(yōu)選的,遂穿氧化層3的厚度為0.5-5nm,多晶硅層6厚度為20-300nm。
實施例三
如圖3所示,本發(fā)明的一種鈍化接觸全背電極太陽電池結(jié)構(gòu),包括硅片襯底1,在硅片襯底1正面設(shè)置金字塔絨面2,硅片襯底1背面形成拋光面,在硅片襯底1背面設(shè)置遂穿氧化層3,在遂穿氧化層3上交替排列N型多晶硅層4和P型多晶硅層5,N型多晶硅層4和P型多晶硅層5中間通過本征多晶硅層6隔離開來,N型多晶硅層4和P型多晶硅層5上分別設(shè)置對應的N區(qū)金屬接觸電極7和P區(qū)金屬接觸電極8。
進一步的,在N型多晶硅層4、P型多晶硅層5以及本征多晶硅層6上設(shè)置背面鈍化膜10,在背面鈍化膜10上對應N區(qū)金屬接觸電極7的位置設(shè)置有N區(qū)接觸孔9,在背面鈍化膜10上對應P區(qū)金屬接觸電極8的位置設(shè)置有P區(qū)接觸孔11,然后在N區(qū)接觸孔9中設(shè)置對應的N區(qū)金屬接觸電極7,在P區(qū)接觸孔11中設(shè)置對應的P區(qū)金屬接觸電極8,并且N區(qū)金屬接觸電極7的上端伸出N區(qū)接觸孔9,P區(qū)金屬接觸電極8的上端伸出P區(qū)接觸孔11,其中背面鈍化膜10結(jié)構(gòu)為AlOx/SiNx或者SiO2/AlOx/SiNx的疊層膜組合。
其中所述硅片襯底1為N型硅片襯底,金字塔絨面2上還設(shè)置有正面鈍化減反膜13;遂穿氧化層3的厚度為0.5-5nm,多晶硅層6厚度為20-300nm。
前表面場是可選的,也可以不用,因此在有些實施例中并沒有包含前表面場以及制備前表面場的工藝。
本發(fā)明還提供了一種鈍化接觸全背電極太陽電池制備方法,其中針對實施例一的制備方法包括以下步驟:
1)對N型單晶硅片襯底進行前處理,形成正面為金字塔絨面,背面為拋光面的單面拋光制絨結(jié)構(gòu);
2)對經(jīng)過前處理的硅片進行遂穿氧化層生長,通過爐管方式生長熱氧化層,或者通過臭氧水生長濕法氧化層,或者通過化學方法生長,遂穿氧化層厚度為0.5-5nm;
3)使用LPCVD或PECVD方法在背面生長本征非晶硅層或者多晶硅層,本征非晶硅層或者多晶硅層厚度為20-300nm;
4)在正面金字塔絨面上采用離子注入方法注入磷,作為前表面場,或者通過爐管擴散、APCVD方法形成,方阻為100-1000Ω/□;
5)在背面需要形成P型多晶硅層摻雜區(qū)域的地方進行硼注入,硼注入通過在硅片上方設(shè)置對應圖形的掩模版來實現(xiàn)局域注入;
6)在背面需要形成N型多晶硅層摻雜區(qū)域的地方進行磷注入,磷注入通過在硅片上方設(shè)置具有對應圖形的掩模版來實現(xiàn)局域注入,硼注入和磷注入的掩模版圖形呈交替排列,通過掩模版圖形來形成介于硼注入與磷注入?yún)^(qū)域中間的非摻雜區(qū)域,即本征多晶硅層區(qū)域;
7)對經(jīng)過三次注入的硅片襯底進行共退火處理,使非晶硅晶化成多晶硅,同時注入雜質(zhì)原子擴散進入多晶硅層;
8)在正面前表面場上制備形成正面鈍化減反膜,結(jié)構(gòu)為單層或疊層SiNx,或者SiO2/SiNx/SiNxOy的疊層膜組合;
9)在P型多晶硅層和N型多晶硅層上制備對應的P區(qū)金屬接觸電極和N區(qū)金屬接觸電極。
本發(fā)明的一種鈍化接觸全背電極太陽電池制備方法,其中針對實施例二的制備方法包括以下步驟:
1)對N型單晶硅片襯底進行前處理,形成正面為金字塔絨面,背面為拋光面的單面拋光制絨結(jié)構(gòu);
2)對經(jīng)過前處理的硅片進行遂穿氧化層生長,通過爐管方式生長熱氧化層,或者通過臭氧水生長濕法氧化層,或者通過化學方法生長,遂穿氧化層厚度為0.5-5nm;
3)使用LPCVD或PECVD方法在背面生長本征非晶硅層或者多晶硅層,本征非晶硅層或者多晶硅層厚度為20-300nm;
4)在正面金字塔絨面上采用離子注入方法注入磷,作為前表面場,或者通過爐管擴散、APCVD方法形成,方阻為100-1000Ω/□;
5)在背面需要形成P型多晶硅層摻雜區(qū)域的地方進行硼注入,硼注入通過在硅片上方設(shè)置對應圖形的掩模版來實現(xiàn)局域注入;
6)在背面需要形成N型多晶硅層摻雜區(qū)域的地方進行磷注入,磷注入通過在硅片上方設(shè)置具有對應圖形的掩模版來實現(xiàn)局域注入,硼注入和磷注入的掩模版圖形呈交替排列,通過掩模版圖形來形成介于硼注入與磷注入?yún)^(qū)域中間的非摻雜區(qū)域,即本征多晶硅層區(qū)域;
7)對經(jīng)過三次注入的硅片襯底進行共退火處理,使非晶硅晶化成多晶硅,同時注入雜質(zhì)原子擴散進入多晶硅層;
8)對經(jīng)過共退火處理的硅片襯底進行清洗,然后在背面形成鈍化膜,鈍化膜結(jié)構(gòu)為AlOx/SiNx或者SiO2/AlOx/SiNx的疊層膜組合,在正面形成正面鈍化減反膜,結(jié)構(gòu)為單層或疊層SiNx,或者SiO2/SiNx/SiNxOy的疊層膜組合;
9)對背面鈍化膜進行開孔處理,在P區(qū)和N區(qū)進行開孔處理,分別開出P區(qū)接觸孔和N區(qū)接觸孔,背面鈍化膜上的接觸孔,通過激光,刻蝕漿料或阻擋漿料的方式形成;
10)在P區(qū)接觸孔和N區(qū)接觸孔上制備對應的P區(qū)金屬接觸電極和N區(qū)金屬接觸電極。
本發(fā)明的一種鈍化接觸全背電極太陽電池制備方法,其中針對實施例三的制備方法包括以下步驟:
1)對N型單晶硅片襯底進行前處理,形成正面為金字塔絨面,背面為拋光面的單面拋光制絨結(jié)構(gòu);
2)對經(jīng)過前處理的硅片進行遂穿氧化層生長,通過爐管方式生長熱氧化層,或者通過臭氧水生長濕法氧化層,或者通過化學方法生長,遂穿氧化層厚度為0.5-5nm;
3)使用LPCVD或PECVD方法在背面生長本征非晶硅層或者多晶硅層,本征非晶硅層或者多晶硅層厚度為20-300nm;
4)在本征非晶硅層或者多晶硅層上采用熱氧化或APCVD沉積制備第一次氧化硅掩膜層;
5)對第一次氧化硅掩膜層進行第一次圖形化處理,留出需要進行硼摻雜的部分;
6)進行硼擴散摻雜,硼擴散的高溫過程同時使得非晶硅晶化,變成多晶硅;
7)去除第一次氧化硅掩膜層,再采用熱氧化或APCVD沉積制備第二次氧化硅掩膜層;
8)對第二次氧化硅掩膜層進行第二次圖形化處理,留出需要進行磷摻雜的部分;
9)進行磷擴散摻雜;
10)去除第二次氧化硅掩膜層,得到交替排列的N型和P型多晶硅層;
11)在正面金字塔絨面上形成正面鈍化減反膜,結(jié)構(gòu)為單層或疊層SiNx,或者SiO2/SiNx/SiNxOy的疊層膜組合,在背面形成鈍化膜,鈍化膜結(jié)構(gòu)為AlOx/SiNx或者SiO2/AlOx/SiNx的疊層膜組合;
12)對背面鈍化膜進行開孔處理,在P區(qū)和N區(qū)進行開孔處理,分別開出P區(qū)接觸孔和N區(qū)接觸孔,背面鈍化膜上的接觸孔,通過激光,刻蝕漿料或阻擋漿料的方式形成;
13)在P區(qū)接觸孔和N區(qū)接觸孔上制備對應的P區(qū)金屬接觸電極和N區(qū)金屬接觸電極。
其中針對實施例三的制備方法還可以為包括以下步驟:
1)對N型單晶硅片襯底進行前處理,形成正面為金字塔絨面,背面為拋光面的單面拋光制絨結(jié)構(gòu);
2)對經(jīng)過前處理的硅片進行遂穿氧化層生長,通過爐管方式生長熱氧化層,或者通過臭氧水生長濕法氧化層,或者通過化學方法生長,遂穿氧化層厚度為0.5-5nm;
3)使用LPCVD或PECVD方法在背面生長本征非晶硅層或者多晶硅層,本征非晶硅層或者多晶硅層厚度為20-300nm;
4)在本征非晶硅層或者多晶硅層上局域印刷硼漿料,作為P型區(qū);
5)在本征非晶硅層或者多晶硅層上局域印刷磷漿料,作為N型區(qū),其中P型區(qū)和N型區(qū)交替排列,中間通過本征非晶硅層或者多晶硅層隔離開來;
6)對印刷完硼漿和磷漿的硅片進行退火處理,使非晶硅晶化成多晶硅,同時硼和磷原子往多晶硅里擴散,完成摻雜;
7)在正面金字塔絨面上形成正面鈍化減反膜,結(jié)構(gòu)為單層或疊層SiNx,或者SiO2/SiNx/SiNxOy的疊層膜組合,在背面形成鈍化膜,鈍化膜結(jié)構(gòu)為AlOx/SiNx或者SiO2/AlOx/SiNx的疊層膜組合;
8)對背面鈍化膜進行開孔處理,在P區(qū)和N區(qū)進行開孔處理,分別開出P區(qū)接觸孔和N區(qū)接觸孔,背面鈍化膜上的接觸孔,通過激光,刻蝕漿料或阻擋漿料的方式形成;
9)在P區(qū)接觸孔和N區(qū)接觸孔上制備對應的P區(qū)金屬接觸電極和N區(qū)金屬接觸電極。
其中針對實施例三的制備方法還可以為包括以下步驟:
1)對N型單晶硅片襯底進行前處理,形成正面為金字塔絨面,背面為拋光面的單面拋光制絨結(jié)構(gòu);
2)對經(jīng)過前處理的硅片進行遂穿氧化層生長,通過爐管方式生長熱氧化層,或者通過臭氧水生長濕法氧化層,或者通過化學方法生長,遂穿氧化層厚度為0.5-5nm;
3)使用LPCVD或PECVD方法在背面生長原位摻雜的P型或N型非晶硅層或者多晶硅層,非晶硅層或者多晶硅層厚度為20-300nm;
4)在原位摻雜的P型或N型非晶硅層或者多晶硅層上制備第一次氧化硅或氮化硅掩膜層;
5)對第一次掩膜層進行第一次圖形化處理,去除掩膜保護外的摻雜非晶硅層或者多晶硅層,得到原位摻雜的P型或N型非晶硅或者多晶硅區(qū)域;
6)再次生長一層遂穿氧化層,并采用LPCVD或PECVD方法生長原位摻雜的N型或P型非晶硅層或者多晶硅層,本次生長摻雜層與第一次摻雜層類型相反;
7)再次生長第二次氧化硅或氮化硅掩膜層,并對第二次生長的摻雜非晶硅層或者多晶硅層進行第二次圖形化處理和刻蝕,得到原位摻雜的N型或P型非晶硅或者多晶硅區(qū)域;
8)去除兩次掩膜層,并進行退火處理,調(diào)節(jié)摻雜曲線,同時使非晶硅晶化,得到背面遂穿氧化層上交替排列的N型和P型多晶硅層;
9)在正面金字塔絨面上形成正面鈍化減反膜,結(jié)構(gòu)為單層或疊層SiNx,或者SiO2/SiNx/SiNxOy的疊層膜組合,在背面形成鈍化膜,鈍化膜結(jié)構(gòu)為AlOx/SiNx或者SiO2/AlOx/SiNx的疊層膜組合;
10)對背面鈍化膜進行開孔處理,在P區(qū)和N區(qū)進行開孔處理,分別開出P區(qū)接觸孔和N區(qū)接觸孔,背面鈍化膜上的接觸孔,通過激光,刻蝕漿料或阻擋漿料的方式形成;
11)在P區(qū)接觸孔和N區(qū)接觸孔上制備對應的P區(qū)金屬接觸電極和N區(qū)金屬接觸電極。
優(yōu)選的,N區(qū)金屬接觸電極和P區(qū)金屬接觸電極,包括各自的細柵線和主柵線,采用一層金屬化設(shè)計或兩層金屬化設(shè)計,其中一層金屬化設(shè)計中,細柵線為分段式,在靠近相反極性的主柵線附近斷開,斷開距離為0.05-0.3mm,主柵線對數(shù)為2-20對;兩層金屬化設(shè)計中,細柵線不分段,通過在主柵線下面設(shè)置絕緣層來隔離,絕緣層為線段結(jié)構(gòu),位于主柵線下方相反極性的細柵線上,覆蓋相反極性的細柵線,達到隔離的目的,主柵線對數(shù)為2-10對;N區(qū)金屬接觸電極和P區(qū)金屬接觸電極通過絲網(wǎng)印刷,電鍍,或蒸發(fā)方法制得。
全背電極太陽電池作為一種高效太陽電池結(jié)構(gòu),其高效率前景已被廣泛認識。近來,鈍化接觸技術(shù)的發(fā)展使得各大公司和研究所紛紛看好該技術(shù)在太陽電池上的應用。因此,全背電極太陽電池與鈍化接觸相結(jié)合,將是一個非常有前景的發(fā)展方向。通過鈍化接觸技術(shù),可以極大地降低各區(qū)域的復合,顯著提高電池開路電壓,加上全背電極電池正面無遮擋的電流優(yōu)勢,其效率提升潛力巨大。
本發(fā)明技術(shù)方案將鈍化接觸手段應用到全背電極電池,可以極大地降低表面復合速率,特別是金屬接觸區(qū)復合速率,提升開路電壓,從而提升電池效率。
本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果如下:將全背電極太陽電池與鈍化接觸技術(shù)結(jié)合在一起,通過一層遂穿氧化層和其上交替排列的P型與N型摻雜多晶硅層,得到較目前普通鈍化工藝更加優(yōu)異的鈍化性能。本發(fā)明所述鈍化接觸全背電極太陽電池,載流子通過一層遂穿氧化層遂穿進入對應的摻雜多晶硅層進行選擇性傳輸和收集。摻雜的P型多晶硅和N型多晶硅分別對空穴和電子進行選擇性傳輸,再通過對應P型和N型電極進行收集。多晶硅的優(yōu)異鈍化性能能夠極大地降低金屬接觸區(qū)的復合,提升電池開壓和效率。