[发明专利]一种无掩膜去除钝化接触电池多晶硅绕镀的方法

说明书

本发明涉及一种无掩膜去除钝化接触电池多晶硅绕镀的方法，包括N型晶体硅基体，N型晶体硅基体背面从内到外依次为超薄的隧穿氧化层、磷掺杂多晶硅层和含磷氧化层，正面为硼掺杂的发射极，发射极分为第一区域和第二区域，第一区域含有多晶硅绕镀，第二区域不含有多晶硅绕镀；绕镀的去除方法为：先正面HF清洗，然后双面碱洗，最后双面HF清洗。其有益效果是：本发明先通过单面接触HF的方式保留背面氧化硅，作为背面的保护层，使之在后续碱溶液中能够保护电池背面结构；然后利用不同掺杂浓度的硅与碱溶液的反应的速率差，以达到去除绕镀的目的。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种无掩膜去除钝化接触电池多晶硅绕镀的方法。

背景技术

在晶体硅太阳电池中，金属——半导体接触成为制约晶体硅太阳电池效率发展的重要因素，良好的金属——半导体接触需要具备两方面条件：1)低界面复合；2)低接触电阻率。目前已有的商业化晶体硅太阳电池中，如p型常规铝背场电池或p型PERC电池，在保证接触电阻率较低的情况下，金属接触区域的金属复合为800～1000fA/cm²；对于具有广泛市场前景的n型电池，在保证接触电阻较低的情况下，p+发射极与金属接触区域的金属复合为1000～2000fA/cm²。研究发现，隧穿氧化层钝化接触结构同时具备低接触电阻率和低金属接触复合条件，此结构由一层超薄的隧穿氧化层和掺杂的多晶硅层组成。2017年，德国Fraunhofer太阳能系统研究所的Feldmann等将基于隧穿氧化层钝化金属接触结构的太阳电池的转换效率提升至25.8％；次年，德国ISFH太阳能研究所将隧穿氧化层钝化金属接触结构引入IBC电池，取得26.1％的转换效率。

目前，国内已经有一些厂商将该技术应用到电池生产中，在制备隧穿氧化层和掺杂多晶硅层的过程大多采用LPCVD和PECVD设备，由于沉积多晶硅的前驱体的硅烷为气态，化学反应沉积的过程中由于硅片贴合的紧密程度不一致，难免会在正面产生随机的绕镀区域，且此绕镀区域会对电池的性能带来以下负面影响：

1)绕镀区域跟非绕镀区域存在颜色差异，镀膜后有明显色差，导致电池外观不良；

2)绕镀区域的多晶硅吸光能力强，不利于电池对光线的吸收，引起效率的降低；

3)绕镀区域的多晶硅影响浆料的烧穿效果，导致电池的填充因子降低，引起效率的降低。

现有的一些去除多晶硅绕镀的技术大多需要掩膜，一般分为两类：一类是单另沉积掩膜材料，具体做法为：在刻蚀之后，先利用PECVD设备在电池的正面沉积掩膜材料，如氧化硅或者氮化硅，然后经过简单清洗后，利用LPCVD设备沉积隧穿氧化层和多晶硅，经过一系列工艺后，最后利用碱溶液去除多晶硅绕镀；另一类是在刻蚀过程中保留正面的BSG来作为掩膜，具体做法为：在刻蚀的最后一步，先保留完整的BSG，然后利用LPCVD设备沉积隧穿氧化层和多晶硅，使多晶硅绕镀覆盖在BSG之上，经过一系列工艺后，最后利用碱溶液去除多晶硅绕镀。

上述两类方法中，前一类方法需要增加2个工艺步骤——镀掩膜及掩膜后清洗，增加了机台的使用次数，提高了工艺的成本；后一类方法对刻蚀工艺的管控提出了极高的要求，在刻蚀过程中，BSG是很难完正的保留的，尤其是正面的边缘部分，如果硅片边缘的BSG没有保留好，就不会在后续碱溶液去除多晶硅绕镀的过程中起到阻挡层的作用，从而会带来电池的批量返工。因此，上述两类方法均对不适用量产。

发明内容

本发明针对现有技术中无法产业化地去除掺杂多晶硅绕镀的工艺，提供一种可量产的无掩膜去除钝化接触电池多晶硅绕镀的方法。

本发明的无掩膜去除钝化接触电池多晶硅绕镀的方法，其技术方案为：

包括N型晶体硅基体，N型晶体硅基体背面为多晶硅层，正面为硼掺杂的发射极，所述发射极分为第一区域和第二区域，所述第一区域含有多晶硅绕镀，所述第二区域不含有多晶硅绕镀；所述第一区域的多晶硅绕镀的去除方法包括如下步骤：