基于摻雜漿料的全背接觸高效晶體硅電池制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及晶體娃太陽(yáng)電池制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于滲雜漿料的全背接觸 高效晶體娃電池制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 國(guó)內(nèi)高效背接觸晶體娃電池方面的專利，多數(shù)涉及的是金屬穿孔電池、薄膜方面 的背接觸技術(shù)，而且多數(shù)只是電池外觀及電極結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單闡述，而且基于全背接觸用的高 效晶體娃電池多數(shù)采用的是高成本的技術(shù)工藝路線，如光刻及其他高精度掩膜對(duì)位等工藝 流程。
[0003] 申請(qǐng)?zhí)枮?01210103888. 2的中國(guó)專利公開了背接觸型晶體娃太陽(yáng)能電池及其制 作方法，電池包括娃基底、n型或P型滲雜的多晶娃層，在n型或P型滲雜的多晶娃層和娃 基底之間形成第一純化層。制作時(shí)通過(guò)熱氧化法引入第一純化層。通過(guò)送樣方法改進(jìn)的太 陽(yáng)能電池會(huì)大大改善電池表面的純化效果，減少光生載流子的復(fù)合，降低電學(xué)的損失，從而 獲得更高的轉(zhuǎn)換效率，實(shí)現(xiàn)更大的功率輸出。
[0004] 該專利在形成P+發(fā)射結(jié)區(qū)域W及N+背表面場(chǎng)區(qū)域采用的是滲雜多晶娃層，然后 采用激光進(jìn)行刻槽隔離，送無(wú)疑需要高精度對(duì)位設(shè)備，否則會(huì)導(dǎo)致電池漏電，甚至帶來(lái)嚴(yán)重 的激光損傷，其后續(xù)在電極金屬化方面采用的是采用瓣射、熱蒸發(fā)或者電錐金屬化工藝，送 些工藝后續(xù)都要涉及到昂貴的光刻等圖形化工藝，送正是本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種采用的是常規(guī) 高效晶體娃電池量產(chǎn)設(shè)備，且工藝制備流程簡(jiǎn)單的基于滲雜漿料的全背接觸高效晶體娃電 池制備工藝。
[0006] 本發(fā)明的目的可W通過(guò)W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0007] 基于滲雜漿料的全背接觸高效晶體娃電池制備工藝，采用W下步驟：
[0008] 1)將厚度140-200Um的娃片在氨氧化鐘及雙氧水溶液中去除損傷層，然后在高 濃度氨氧化鐘溶液中進(jìn)行雙面拋光；
[0009] 2)采用量產(chǎn)絲網(wǎng)印刷設(shè)備將滲磯源漿料按照設(shè)計(jì)圖形印刷到拋光娃片；
[0010] 3)采用陽(yáng)CVD或APCVD設(shè)備在拋光娃片表面沉積厚度為100-200nm的Si02、Si化 或a-Si中的一種或兩種，作為印刷磯源的擴(kuò)散掩蔽層；
[0011] 4)采用ns激光開孔方式，或者濕法選擇性刻蝕工藝，形成滲雜測(cè)漿料印刷窗口；
[0012] 5)采用絲網(wǎng)印刷工藝將滲測(cè)漿料印刷到窗口層區(qū)域；
[0013] 6)將處理后的娃片置于高溫?cái)U(kuò)散爐中進(jìn)行測(cè)、磯共擴(kuò)散形成P+發(fā)射結(jié)區(qū)域及背表 面場(chǎng)妒區(qū)域；
[0014] 7)控制處理溫度為8(TC，利用四甲基氨氧化倭及異丙醇的混合溶液在娃片正面 制備1-2Um的金字培絨面；
[0015] 8)將娃片在90(TC下高溫退火30-50分鐘，在娃片表面分別形成護(hù)發(fā)射結(jié)及N+背 表面場(chǎng)；
[001引 9)高溫?cái)U(kuò)散爐中，控制溫度為84(TC通化化液態(tài)源，高溫?cái)U(kuò)散約30分鐘，形成結(jié) 深約為0. 5Um-1Um的N+前表面擴(kuò)散區(qū)域；
[0017] 10)將娃片在HF溶液中清洗后，在娃片前表面沉積連續(xù)沉積Si化及Si化疊層純 化膜，同時(shí)在娃片背表面沉積Si化層，形成電池背面的阻擋及絕緣層；
[0018] 11)采用激光或濕法刻蝕方式，在電池背面P+區(qū)域及妒區(qū)域形成電極接觸窗口；
[0019] 12)采用絲網(wǎng)印刷方式分一次或兩次將電池背面P+區(qū)域及妒區(qū)域電極漿料印刷 在電池背面，然后在高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行烘干并高溫?zé)Y(jié)形成歐姆接觸，得到全背接觸晶體 娃電池。
[0020] 步驟1)中去除損傷層的氨氧化鐘濃度為Iwt% -5wt%，雙氧水溶液濃度為 3wt% -6wt%，進(jìn)行雙面拋光的高濃度氨氧化鐘溶液的濃度為6wt% -lOwt%。
[0021] 步驟7)四甲基氨氧化倭的濃度為2-lOwt%，異丙醇的濃度為5-8wt%。
[002引步驟10)中用于清洗的HF溶液的濃度為2-5wt%。
[002引 步驟10)中娃片前表面沉積的Si化厚度為5-10皿，Si化厚度為50-75皿。
[0024] 步驟10中）娃片背表面沉積的Si化層厚度為150-200皿。
[00巧]步驟12)還可W采用蒸發(fā)形成金屬層，然后采用絲網(wǎng)印刷將金屬電極進(jìn)行圖形 化，在350-45(TC的氮?dú)鈿夥罩袑㈦姵剡M(jìn)行退火形成電池歐姆接觸，得到全背接觸晶體娃電 池。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0027] 1、本發(fā)明中使用的設(shè)備均為可適用于量產(chǎn)的滲雜漿料圖形化印刷設(shè)備，形成P+ 發(fā)射結(jié)區(qū)域W及N+背表面場(chǎng)區(qū)域采用的是絲網(wǎng)印刷工藝直接形成滲雜圖形化區(qū)域，然后 直接通過(guò)高溫退火推結(jié)形成P+發(fā)射結(jié)區(qū)域W及N+背表面場(chǎng)區(qū)域，且通過(guò)測(cè)/磯源共擴(kuò)退 火工藝能有效降低電池制備成本；
[0028] 2、本發(fā)明中使用的電池拋光、制絨、擴(kuò)散、電極印刷設(shè)備均可采用常規(guī)量產(chǎn)機(jī)器；
[0029] 3、采用了簡(jiǎn)單低成本的圖形化及對(duì)位技術(shù)，采用的絲網(wǎng)印刷電極及后續(xù)燒結(jié)工藝 都是基于現(xiàn)有規(guī)模批產(chǎn)工藝設(shè)備，且能滿足電極設(shè)計(jì)要求，W便于開發(fā)進(jìn)入批量產(chǎn)階段。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[00引]實(shí)施例1
[0032] 基于滲雜漿料的全背接觸高效晶體娃電池制備工藝，采用W下步驟：
[0033] 1)將厚度140Um的娃片在氨氧化鐘及雙氧水溶液中去除損傷層，然后在高濃度 氨氧化鐘溶液中進(jìn)行雙面拋光；
[0034] 2)采用量產(chǎn)絲網(wǎng)印刷設(shè)備將滲磯源漿料按照設(shè)計(jì)圖形印刷到拋光娃片；
[003引 3)采用陽(yáng)CVD設(shè)備在拋光娃片表面沉積厚度為IOOnm的Si化作為印刷磯源的擴(kuò) 散掩蔽層；
[0036] 4)采用激光刻蝕工藝將滲測(cè)源漿料印刷的窗口打開；
[0037] 5)采用絲網(wǎng)印刷工藝將滲測(cè)漿料印刷到窗口層區(qū)域；
[0038] 6)將處理后的娃片置于高溫?cái)U(kuò)散爐中進(jìn)行測(cè)、磯共擴(kuò)散形成P+發(fā)射結(jié)區(qū)域及背表 面場(chǎng)妒區(qū)域；
[0039] 7)控制處理溫度為8(TC，利用2wt%四甲基氨氧化倭及5wt%異丙醇的混合溶液 在娃片正面制備1-2Um的金字培絨面；
[0040] 8)將娃片在90(TC下高溫退火30分鐘，在娃片表面分別形成P+發(fā)射結(jié)及妒背表 面場(chǎng)；
[00川 9)高溫?cái)U(kuò)散爐中，控制溫度為84(TC通化化液態(tài)源，推結(jié)30分鐘，在娃片正面形 成N+前表面場(chǎng)；
[0042] 10)將娃片在%的HF溶液中清洗后，在娃片前表面沉積連續(xù)沉積5nm厚的 Si化及50nm厚的Si化疊層純化膜，同時(shí)在娃片背表面沉積150nm厚的Si化層，形成電池 背面的阻擋及絕緣層；
[004引11)采用激光或濕法刻蝕方式，在電池背面P+區(qū)域及N+區(qū)域形成電極接觸窗口；
[0044] 12)采用絲網(wǎng)印刷方式分一次或兩次將電池背面P+區(qū)域及妒區(qū)域電極漿料印刷 在電池背面，然后在高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行烘干并高溫?zé)Y(jié)形成歐姆接觸，得到全背接觸晶體 娃電池。
[0045] 步驟12)還可W采用蒸發(fā)形成金屬層，然后采用絲網(wǎng)印刷將金屬電極進(jìn)行圖形 化，在350-45(TC的氮?dú)鈿夥罩袑㈦姵剡M(jìn)行退火形成電池歐姆接觸，得到全背接觸晶體娃電 池。
[0046] 實(shí)施例2
[0047] 基于滲雜漿料的全背接觸高效晶體娃電池制備工藝，采用W下步驟：
[0048] 1)將厚度140Um的娃片在氨氧化鐘及雙氧水溶液中去除損傷層，然后在高濃度 氨氧化鐘溶液中進(jìn)行雙面拋光；
[0049] 2)采用量產(chǎn)絲網(wǎng)印刷設(shè)備將滲磯源漿料按照設(shè)計(jì)圖形印刷到拋光娃片；
[0050] 3)采用陽(yáng)CVD設(shè)備在拋