[发明专利]一种N型双面电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于光伏设备制造技术领域，特别是涉及一种N型双面电池的制造方法。

背景技术

1954年美国贝尔实验室制备出世界上第一块转换效率为6％的单晶硅太阳电池，经过科学家六十多年的不断探索，太阳电池取得了巨大的突破，最高转换效率已经达到了46％(聚光多结GaAs)。占据光伏市场多年的P型晶硅太阳电池逐渐展现出效率增长疲态、光衰幅度过大等劣势。虽然用Ga替代B原子掺杂可以避免光致衰减效应，但由此而引起的宽的电阻率分布范围以及Fe元素污染问题，依然会制约P型电池效率的进一步提高。N型太阳电池则得益于其高效率、低衰减的优势，成为光伏行业内新的研究热点。在高效N型技术方面，最典型的代表是美国SunPower公司的IBC电池和日本Panasonic公司的HIT电池。但这两种电池技术的缺点是生产设备非常昂贵、工艺复杂、制造成本很高，另外也具有很高的技术壁垒。而光伏行业的最终目标是降低发电成本，N型高效电池的研发必须避开复杂的技术路线以降低工艺成本。N型双面电池的技术路线较之常规P型电池只增加了背面扩散与钝化工艺，几乎所有设备均可采用现有量产设备进行开发，增加的设备与工艺成本很低，是最有可能实现量产的。

制备双面电池时，实现单面扩散的方法有：离子注入、单面刻蚀和涂胶扩散，这三种工艺都无法与现有常规多晶产线兼容，而且离子注入和单面刻蚀都需要引进昂贵的设备，而B胶则会在高温扩散工艺中引入有机物污染。与常规多晶产线兼容的方法是是正面B扩完利用SiN_x薄膜做背面P扩散掩膜，然后再利用HF去除正面SiN_x、BSG和背面PSG薄膜。但是这样就存在一个问题：SiN_x薄膜经过P扩高温后，刻蚀速率很低，从而导致刻蚀时间过长，这样就会在背面形成多孔硅，而多孔硅会使背面比表面积增大，钝化效果变差，电池复合增加，降低电池效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种N型双面电池的制造方法，能够减少HF刻蚀的时间，避免了背面多孔硅的形成，从而有效降低电池背面的复合从而提高电池的并联电阻和开路电压，提高电池效率。

本发明提供的一种N型双面电池的制造方法，包括：

对硅片进行清洗和表面制绒；

在所述硅片的正面和背面进行硼扩散，形成正面硼扩层和背面硼扩层，所述正面硼扩层的表面为硼硅玻璃；

在所述硅片的正面制备SiN_x掩膜；

刻蚀掉所述SiN_x掩膜和所述背面硼扩层；

利用所述硼硅玻璃对所述硅片正面形成保护，在所述硅片的背面进行磷扩散，形成背面磷扩层，所述背面磷扩层的表面为磷硅玻璃；

刻蚀掉所述硼硅玻璃和所述磷硅玻璃；

在所述硅片的正面和背面制备SiN_x钝化膜，并分别制备前电极和背电极。

优选的，在上述N型双面电池的制造方法中，

所述刻蚀掉所述SiN_x掩膜和所述背面硼扩层包括：

利用刻蚀液的浓度、刻蚀速率以及所述SiN_x掩膜的厚度，计算出刻蚀时间，然后根据所述刻蚀时间，刻蚀掉所述SiN_x掩膜和所述背面硼扩层。

优选的，在上述N型双面电池的制造方法中，

所述刻蚀掉所述SiN_x掩膜和所述背面硼扩层为：

利用浓度为5％至10％的HF溶液对折射率为2.1且厚度为30nm至40nm的SiN_x掩膜刻蚀5分钟至10分钟。

优选的，在上述N型双面电池的制造方法中，

所述刻蚀掉所述硼硅玻璃和所述磷硅玻璃为：

利用浓度为5％至10％的HF溶液对所述硼硅玻璃和所述磷硅玻璃刻蚀10分钟至20分钟。

优选的，在上述N型双面电池的制造方法中，

所述在所述硅片的正面和背面制备SiN_x钝化膜包括：

在所述硅片的正面制备折射率范围为2.04至2.11且厚度范围为60nm至80nm的SiN_x钝化膜，在所述硅片的背面制备折射率范围为2.04至2.11且厚度范围为80nm至100nm的SiN_x钝化膜。

优选的，在上述N型双面电池的制造方法中，

所述对硅片进行清洗和表面制绒包括：