[发明专利]一种钝化接触的IBC电池的制备方法

说明书

本发明涉及一种钝化接触的IBC电池的制备方法。其中，N型晶体硅基体背表面的掺杂处理方式为：在N型晶体硅基体的背表面生长背表面氧化层，然后在背表面氧化层上生长本征多晶硅层或者本征非晶硅层，然后在本征多晶硅层或者本征非晶硅层上注入磷离子；然后生长一层掩膜，利用阻挡浆料保护n+区域，通过印刷阻挡浆料形成交叉的p+和n+区域，然后去掉p+区域的掩膜后，最后用硼扩散一次性对n+区域进行退火和p+区进行掺杂，这样在背面形成交替的p+和n+掺杂区域。其有益效果是：表面钝化效果好，开路电压和转换效率高；减少了高温工序数目，节约了生产成本；减少了激光刻蚀带来的硅片损伤，更利于高转换效率电池的实现。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种钝化接触的IBC电池的制备方法。

背景技术

太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件，较低的生产成本和较高的能量转化效率一直是太阳能电池工业追求的目标。对于目前常规太阳能电池，其p+掺杂区域接触电极和n+掺杂区域接触电极分别位于电池片的正反两面。电池的正面为受光面，正面金属接触电极的覆盖必将导致一部分入射的太阳光被金属电极所遮挡反射，造成一部分光学损失。普通晶硅太阳能电池的正面金属电极的覆盖面积在7％左右，减少金属电极的正面覆盖可以直接提高电池的能量转化效率。

IBC(Interdigitated back contact)电池，是一种将p+掺杂区域和n+掺杂区域均放置在电池背面(非受光面)的电池，该电池的受光面无任何金属电极遮挡，从而有效增加了电池片的短路电流，使电池片的能量转化效率得到提高。由于PN结位于电池的背面，光生载流子的产生主要在前表面附近，载流子需要穿过整个硅片厚度到达背面的地方才能被收集，所以背表面的钝化质量尤为重要。常见的结构是在N型基体的背表面交替设置p+和n+掺杂区域，然后在其上设置钝化层和金属电极。现有的背接触电池，存在背表面的钝化效果不好的问题，而钝化质量会影响电池片的隐开路电压、暗饱和电流密度和短波段的内量子效率等性能。目前研究最多的，最有希望产业化的就是多晶硅钝化接触技术。

目前制备多晶硅薄膜的方法主要包括：(1)首先沉积本征非晶硅层，再通过扩散实现掺杂P型或者n型多晶硅；(2)首先沉积掺杂型非晶硅层，再进行高温退火。无论哪种方法，在制备电池的过程中总要经历一个700～900℃之间的高温过程，这个高温过程会对电池前面的工艺产生很大的影响，是钝化接触电池面临的一个难题。如果这种钝化接触应用到IBC的背面，传统的需要两个高温退火，会对钝化效果造成破坏；另外传统的IBC电池背面的指交叉结构一般采用激光刻蚀方式实现，这种方式容易造成严重的激光损伤。所以需要设计一种可实现量产化的制备高效钝化接触电池的方法，对硅片无损伤地实现IBC电池背面p+及n+区域的接触钝化，既可以实现电池的高效率，又利于实现量产化。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种局部钝化接触的背结太阳能电池，包括N型晶体硅基体背表面的掺杂处理方式为：在N型晶体硅基体的背表面生长背表面氧化层，然后在背表面氧化层上生长本征多晶硅层或者本征非晶硅层，然后在本征多晶硅层或者本征非晶硅层上注入磷离子；然后生长一层掩膜，利用阻挡浆料保护n+区域，通过印刷阻挡浆料形成交叉的p+和n+区域，然后去掉p+区域的掩膜后，最后用硼扩散一次性对n+区域进行退火和p+区进行掺杂，这样在背面形成交替的p+和n+掺杂区域。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：

一种钝化接触的IBC电池的制备方法，包括以下步骤：

(1)、分别对N型晶体硅基体的前表面和背表面进行掺杂处理，N型晶体硅基体背表面的掺杂处理方式为：在N型晶体硅基体的背表面生长背表面氧化层，然后在背表面氧化层上生长本征多晶硅层或者本征非晶硅层，然后在本征多晶硅层或者本征非晶硅层上注入磷离子；然后生长一层掩膜，利用阻挡浆料保护n+区域，通过印刷阻挡浆料形成交叉的p+和n+区域；