心，對(duì)電池性能產(chǎn)生不利影響；
(2)背面拋光，用腐蝕性的酸溶液腐蝕硅片背面，提高背面的反射率，腐蝕深度控制在1.5_4ym；
(3)背面硼擴(kuò)散，采用BBr3(三溴化硼)擴(kuò)散在N型硅片背面形成PN結(jié)，即電池的發(fā)射極；硼擴(kuò)散過(guò)程中通過(guò)控制BBr3流量，擴(kuò)散溫度和通源時(shí)間可以得到理想的硼摻雜濃度；
(4)濕法刻蝕去除硅片背面的硼硅玻璃，并且去除硅正面和邊緣的硼摻雜層；
(5)磷離子注入，使用離子注入機(jī)，將高能的磷離子注入到硅片正面，可以通過(guò)注入劑量，注入能量的調(diào)整來(lái)控制摻雜濃度；
(6)退火處理，將磷離子注入的硅片進(jìn)行高溫退火，一方面去除注入造成的晶格損傷，另一方面通過(guò)溫度和時(shí)間的控制得到理想的磷摻雜曲線；同時(shí)，退火過(guò)程中通入氧氣，可以在硅片的正背面形成氧化硅鈍化層；
(7)在硅片背面沉積很薄的氧化鋁層，氧化鋁層厚度控制在lnm-5nm，該步驟也可以省略；
(8)在硅片正背面沉積氮化硅減反射膜，利用PECVD設(shè)備在硅片正反面沉積氮化硅層，厚度控制在60nm-80nm;
(9)印刷電極并燒結(jié)，正背面均為柵線結(jié)構(gòu)，正面印刷銀漿料，背面印刷銀鋁漿料，共燒結(jié);其中，銀鋁漿料中鋁的含量很低，鋁含量大約為0.5%-10%，銀含量大約為50%-90%。
[0025]實(shí)施例三
(1)結(jié)構(gòu)化處理，采用化學(xué)清洗對(duì)硅片表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，該操作可以在硅片表面形成倒金字塔的絨面，從而減少表面反射，提高硅片內(nèi)部的光吸收。同時(shí)化學(xué)清洗還可以去除硅片表面的損傷層及雜質(zhì)，確保硅晶體表面的潔凈程度，避免硅晶體表面的雜質(zhì)在后續(xù)高溫?cái)U(kuò)散過(guò)程中進(jìn)入硅片內(nèi)部形成復(fù)合中心，對(duì)電池性能產(chǎn)生不利影響；
(2)背面拋光，用腐蝕性的酸溶液腐蝕硅片背面，提高背面的反射率，腐蝕深度控制在1.5_4ym；
(3)正面磷離子注入，使用離子注入機(jī)，將高能的磷離子注入到硅片正面，可以通過(guò)注入劑量，注入能量的調(diào)整來(lái)控制摻雜濃度；
(4)背面印刷硼摻雜漿料，并且烘干；
(5)退火處理，將正面磷離子注入和背面印刷硼摻雜漿料的硅片放在爐管內(nèi)進(jìn)行高溫退火，通過(guò)溫度和時(shí)間的控制，得到理想的磷摻雜和硼摻雜曲線，一次熱過(guò)程完成電池前場(chǎng)和發(fā)射極的制備；
(6)化學(xué)清洗硅片背面的硼硅玻璃，并且通過(guò)氧化性酸溶液在硅片的正反面形成氧化娃鈍化層；
(7)在硅片背面沉積很薄的氧化鋁層，氧化鋁層厚度控制在lnm-5nm，該步驟也可以省略；
(8)在硅片正背面沉積氮化硅減反射膜，利用PECVD設(shè)備在硅片正反面沉積氮化硅層，厚度控制在60nm-80nm;
(9)印刷電極并燒結(jié)，正背面均為柵線結(jié)構(gòu)，正面印刷銀漿料，背面印刷銀鋁漿料，共燒結(jié);其中，銀鋁漿料中鋁的含量很低，鋁含量大約為0.5%-10%，銀含量大約為50%-90%。
[0026]實(shí)施例四
(1)結(jié)構(gòu)化處理，采用化學(xué)清洗對(duì)硅片表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，該操作可以在硅片表面形成倒金字塔的絨面，從而減少表面反射，提高硅片內(nèi)部的光吸收。同時(shí)化學(xué)清洗還可以去除硅片表面的損傷層及雜質(zhì)，確保硅晶體表面的潔凈程度，避免硅晶體表面的雜質(zhì)在后續(xù)高溫?cái)U(kuò)散過(guò)程中進(jìn)入硅片內(nèi)部形成復(fù)合中心，對(duì)電池性能產(chǎn)生不利影響；
(2)背面拋光，用腐蝕性的酸溶液腐蝕硅片背面，提高背面的反射率，腐蝕深度控制在1.5_4ym；
(3)正面磷離子注入，使用離子注入機(jī)，將高能的磷離子注入到硅片正面，可以通過(guò)注入劑量，注入能量的調(diào)整來(lái)控制摻雜濃度；
(4)背面硼離子注入，使用離子注入機(jī)，將高能的硼離子注入到硅片正面，可以通過(guò)注入劑量，注入能量的調(diào)整來(lái)控制摻雜濃度；
(5)退火處理，將雙面注入的硅片放在爐管內(nèi)進(jìn)行高溫退火，通過(guò)溫度和時(shí)間的控制，得到理想的磷摻雜和硼摻雜曲線，一次熱過(guò)程完成電池前場(chǎng)和發(fā)射極的制備。同時(shí)，退火過(guò)程中通入氧氣，在硅片的正背面形成氧化硅鈍化層；
(6)在硅片背面沉積很薄的氧化鋁層，氧化鋁層厚度控制在lnm-5nm，該步驟也可以省略；
(7)在硅片正背面沉積氮化硅減反射膜，利用PECVD設(shè)備在硅片正反面沉積氮化硅層，厚度控制在60nm-80nm;
(8)印刷電極并燒結(jié)，正背面均為柵線結(jié)構(gòu)，正面印刷銀漿料，背面印刷銀鋁漿料，共燒結(jié);其中，銀鋁漿料中鋁的含量很低，鋁含量大約為0.5%-10%，銀含量大約為50%-90%。
[0027]采用上述四個(gè)實(shí)施例中的任意一個(gè)，均可制備如下結(jié)構(gòu)的N型背結(jié)雙面電池，該雙面電池的具體結(jié)構(gòu)為:包括硅片襯底I，硅片襯底I的正面自內(nèi)向外依次為磷摻雜電池前場(chǎng)
2、氧化硅鈍化層4、氮化硅減反射層5、正面銀電極6，硅片襯底I的背面自內(nèi)向外依次為硼摻雜電池發(fā)射極3、氧化硅鈍化層4、氮化硅減反射層5、背面銀鋁電極7，正面銀電極6和背面銀鋁電極7均為柵線結(jié)構(gòu)。
[0028]該雙面電池雙面受光，具有較高的光電轉(zhuǎn)化效率，電池的制備工藝簡(jiǎn)單，重復(fù)性好、穩(wěn)定性好，適于大規(guī)模生產(chǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種N型背結(jié)雙面電池，其特征在于:包括硅片襯底(I)，硅片襯底(I)的正面自內(nèi)向外依次為磷摻雜電池前場(chǎng)(2)、氧化硅鈍化層(4)、氮化硅減反射層(5)、正面銀電極(6)，硅片襯底(I)的背面自內(nèi)向外依次為硼摻雜電池發(fā)射極(3)、氧化硅鈍化層(4)、氮化硅減反射層(5)、背面銀鋁電極(7)，正面銀電極(6)和背面銀鋁電極(7)均為柵線結(jié)構(gòu)。2.一種N型背結(jié)雙面電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: A、雙面制絨； B、進(jìn)行背面拋光；正面磷擴(kuò)散制備電池前場(chǎng);背面硼擴(kuò)散制備發(fā)射極；以上3個(gè)工序可以任意改變先后順序;其中，正面磷擴(kuò)散制備電池前場(chǎng)和背面硼擴(kuò)散制備發(fā)射極也可同時(shí)進(jìn)行； C、正背面形成氧化硅鈍化層； D、正背面鍍氮化硅減反射層； E、印刷正背面電極并燒結(jié)，正面銀電極為采用銀漿料印刷的柵線結(jié)構(gòu)，背面銀鋁電極為采用銀鋁漿料印刷的柵線結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種N型背結(jié)雙面電池的制備方法，其特征在于，步驟B中，正面磷擴(kuò)散制備電池前場(chǎng)的方法為:采用POCl3擴(kuò)散，在N型硅片的正面形成一個(gè)高低結(jié)，即電池的前場(chǎng);磷擴(kuò)散過(guò)程中，通過(guò)控制POCl3的流量、擴(kuò)散溫度和通源時(shí)間，得到預(yù)定的磷摻雜濃度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種N型背結(jié)雙面電池的制備方法，其特征在于，步驟B中，正面磷擴(kuò)散制備電池前場(chǎng)的方法為:采用磷離子注入制備電池前場(chǎng)，即使用離子注入機(jī)，將高能的磷離子注入到硅片的正面，通過(guò)注入劑量、注入能量的調(diào)整來(lái)控制磷摻雜濃度;將磷離子注入的硅片進(jìn)行高溫退火，一方面去除注入造成的晶格損傷，另一方面通過(guò)溫度和時(shí)間的控制得到理想的磷摻雜曲線，同時(shí)，退火過(guò)程中通入氧氣，可以在硅片的正背面形成氧化硅鈍化層。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種N型背結(jié)雙面電池的制備方法，其特征在于，步驟B中，同時(shí)進(jìn)行正面磷擴(kuò)散制備電池前場(chǎng)和背面硼擴(kuò)散制備發(fā)射極的制備方法為:在硅片背面印刷硼摻雜漿料，并且烘干;將正面磷離子注入和背面印刷硼摻雜漿料的硅片放在爐管內(nèi)進(jìn)行高溫退火，通過(guò)溫度和時(shí)間的控制，得到理想的磷摻雜和硼摻雜曲線，一次熱過(guò)程完成電池前場(chǎng)和發(fā)射極的制備。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種N型背結(jié)雙面電池的制備方法，其特征在于，步驟B中，同時(shí)進(jìn)行正面磷擴(kuò)散制備電池前場(chǎng)和背面硼擴(kuò)散制備發(fā)射極的制備方法為:正面磷離子注入，使用離子注入機(jī)，將高能的磷離子注入到硅片正面，可以通過(guò)注入劑量，注入能量的調(diào)整來(lái)控制摻雜濃度;背面硼離子注入，使用離子注入機(jī)，將高能的硼離子注入到硅片正面，通過(guò)注入劑量、注入能量的調(diào)整來(lái)控制摻雜濃度;退火處理，將雙面注入的硅片放在爐管內(nèi)進(jìn)行高溫退火，通過(guò)溫度和時(shí)間的控制，得到理想的磷摻雜和硼摻雜曲線，一次熱過(guò)程完成電池前場(chǎng)和發(fā)射極的制備；同時(shí)，退火過(guò)程中通入氧氣，在硅片的正背面形成氧化硅鈍化層。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種N型背結(jié)雙面電池的制備方法，其特征在于，步驟B中，背面硼擴(kuò)散制備發(fā)射極的方法為:采用BBr3擴(kuò)散在N型硅片背面形成PN結(jié)，即電池的發(fā)射極；硼擴(kuò)散過(guò)程中，通過(guò)控制BBr3的流量、擴(kuò)散溫度和通源時(shí)間得到理想的硼摻雜濃度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種N型背結(jié)雙面電池的制備方法，其特征在于，濕法刻蝕去除硅片背面的硼硅玻璃，并且去除硅片正面和邊緣的硼摻雜層。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種N型背結(jié)雙面電池的制備方法，其特征在于，采用等離子體刻蝕對(duì)硼擴(kuò)散后硅片進(jìn)行邊絕緣，在等離子體刻蝕機(jī)中通入CF4、02，在輝光條件下與硅片進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，腐蝕硅片邊緣達(dá)到邊緣絕緣。10.根據(jù)權(quán)利要求5或9所述的一種N型背結(jié)雙面電池的制備方法，其特征在于，化學(xué)清洗硅片背面的硼硅玻璃，并且通過(guò)氧化性酸溶液在硅片的正反面形成氧化硅鈍化層。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種N型背結(jié)雙面電池及其制備方法，涉及太陽(yáng)能電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。雙面電池包括硅片襯底，硅片襯底的正面自內(nèi)向外依次為磷摻雜電池前場(chǎng)、氧化硅鈍化層、氮化硅減反射層、正面銀電極，硅片襯底的背面自內(nèi)向外依次為硼摻雜電池發(fā)射極、氧化硅鈍化層、氮化硅減反射層、背面銀鋁電極；其制備方法包括以下步驟：雙面制絨；進(jìn)行背面拋光；正面磷擴(kuò)散制備電池前場(chǎng)；背面硼擴(kuò)散制備發(fā)射極；正背面形成二氧化硅鈍化層；正背面鍍氮化硅減反射層；印刷正背面電極，正面銀電極為采用銀漿料印刷的柵線結(jié)構(gòu)，背面銀鋁電極為采用銀鋁漿料印刷的柵線結(jié)構(gòu)。該電池雙面受光，具有較高的光電轉(zhuǎn)化效率，電池的制備工藝簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，適于大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】H01L31/0224, H01L31/0236, H01L31/0216, H01L31/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105514180
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510912511
【發(fā)明人】張偉, 郞芳, 楊偉光, 王平, 王建明, 史金超
【申請(qǐng)人】英利能源（中國(guó)）有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日