[发明专利]背面钝化层为氧化铝和氢化氮化铝的PERC电池及其制备方法

权利要求书

1.背面钝化层为氧化铝和氢化氮化铝的PERC电池，其特征在于：具有如下的结构：银/氮化硅/n型晶体硅/p型晶体硅/氧化铝/氢化氮化硅/铝。

2.权利要求1所述的PERC电池的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)清洗与制绒：取电阻率为0.5～1.5Ω.cm，厚度为180μm，尺寸为4×4cm²的单晶硅片，首先将硅片先后浸入丙酮、无水乙醇溶液中并采用超声清洗10min，去除表面油渍和污物；然后在浓度为30％的氢氧化钠溶液中在80℃温度下水浴处理20min，去除表面损伤层；最后，放入体积比为3:3:1的硝酸/氢氟酸/冰醋酸溶液中在室温下腐蚀120s，对表面进行化学抛光，获得平整表面，然后用去离子水反复冲洗3次以上，并用氮气吹干；

2)三氯氧磷扩散：将扩散炉预先升温至扩散温度850～900℃，通入500～1000sccm的氮气，驱除炉管内的残留气体；把步骤1)所得的硅片放进石英舟，推入恒温区，在氮气保护下预热5min；然后通入携源氮气流量为80～120sccm，氧气流量为50～90sccm，5～10min后关闭携源氮气和氧气阀门；关闭扩散炉的加热电源，让石英舟自然冷却至室温，取出硅片；

3)磷硅玻璃去除与边绝缘：采用等离子干法刻蚀去除硅片边缘的n型层和背面的n型区，放入5～12％wt％的氢氟酸溶液在室温下浸泡30～90s；用去离子水冲洗，氮气吹干；

4)正面生长氮化硅钝化和抗反射层：利用等离子体增强化学气相沉积法沉积氮化硅薄膜，PECVD的射频为13.56MHz，沉积腔体的本底真空优于1×10^-3Pa，射频功率密度为0.5～1.0W/cm²，以电子级氨气和硅烷分别为氮源和硅源，氨气和硅烷的流量比为1:2～6，工作气压为100～200Pa，生长温度为200～300℃，在硅片正面生长的氮化硅薄膜厚度为80nm；

5)背面生长氧化铝/氢化氮化铝钝化层：采用反应磁控溅射法，依次生长氧化铝薄膜和氢化氮化铝薄膜；磁控溅射的射频为13.56MHz，靶与衬底间距为7.0～8.0cm；靶材为金属铝，工作气体为氩气，沉积氧化铝的反应气体为氧气，沉积氢化氮化铝的反应气体为氮气和氢气，这些气体和铝的纯度均为99.999％；溅射腔本底真空优于1×10^-4Pa，工作气压为0.5～2Pa，衬底温度为室温；

6)背面激光开槽：对背面沉积的氧化铝/氢化氮化铝钝化层进行烧蚀开槽，激光波长为532nm、功率为20W、频率为50kHz、脉冲宽度为50ns；激光开槽宽度为50～70μm，槽间距为400～500μm，烧蚀深度1～2μm；

7)正面和背面电极生长：硅片正面和背面利用磁控溅射法分别生长厚度为1μm的银电极和铝电极；正面利用栅线掩膜板，形成银栅线电极，背面全部形成铝电极；溅射靶材为金属银和铝，溅射腔体的本底真空优于1×10^-4Pa，工作气体为氩气，工作气压为1.0Pa，溅射温度为室温，溅射功率为10W/cm²；

8)退火处理：在750～850℃温度和氮气氛围下进行退火处理，时间为5～10min。