[发明专利]一种基于PVD技术制备钝化接触结构的方法

说明书

本发明涉及一种基于PVD技术制备钝化接触结构的方法。该方法包括：步骤(1)：清洗硅片表面；步骤(2)：在清洗后的硅片表面制备双面p+或双面n+掺杂区域；步骤(3)：将背面置于溶液中进行刻蚀处理；步骤(4)：在背面沉积隧穿氧化层；步骤(5)：采用PVD的方法在隧穿氧化层上沉积掺杂的非晶硅薄膜；步骤(6)：将硅片自然冷却至室温；步骤(7)：将冷却后的硅片进行快速热退火处理。本发明中的PVD法制备钝化接触结构能够很好地解决管式LPCVD带来的绕镀和不均匀问题，并彻底解决由绕镀造成的太阳电池EL和外观不良的问题，同时能够解决因绕镀的多晶硅层吸光造成的短路电流较低及不均匀引起的串联电阻增加问题。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种基于PVD技术制备钝化接触结构的方法。

背景技术

在太阳电池技术领域，影响电池效率提高的主要因素是电子-空穴对复合。而在整个电池结构中，由于硅原子的无序排列，导致硅片表面有大量悬挂键的存在，悬挂键很容易捕获电子，使电池表面复合增加。金属-半导体接触区域也较容易产生复合。而为了提高太阳电池效率，降低表面和金半接触区域的复合，通常会在器件表面镀一层很薄的介质或者半导体材料，即表面钝化处理。但是，一般的钝化层导电性较差，使得整个电池的串联电阻增加。近年来，学者们引入场效应晶体管中的MOS结构的概念，从而将表面优秀的钝化效果拓展到金属栅线之下，兼顾了钝化和接触，故而命名为钝化接触结构。其结构是将超薄的氧化层与重掺杂的多晶硅层相结合，多数载流子以隧穿的方式运输到金属之下，而少数载流子则会因能带的弯曲而无法穿过氧化层，因这种选择性，也把它称为选择性接触结构。采用这种结构制成的电池包括TOPCon，PERPoly和POLO等。

如何在器件表面沉积一层高质量的多晶硅薄膜，是做好这种太阳电池结构的关键。目前报道的多晶硅薄膜的生长方式主要是化学气相沉积(CVD)，首先，这种沉积方式的温度通常在570℃以上，要在很薄的衬底上沉积，会使得衬底发生弯曲，不利于后期加工；其次，反应的气体会到衬底的背面，发生反应并沉积成膜，形成所谓的绕镀，难以达到单面镀膜的需求；另外，CVD使用的化学特气会引起环境污染。而物理气相沉积(PVD)法，所需温度在250℃以下，可人为控制气化的粒子沿固定角度运动至衬底，有很好的单面性；同时整个反应都是物理过程，无尾气排放，是一种绿色技术。因此PVD法沉积多晶硅薄膜是钝化接触结构太阳电池的未来发展之路。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于PVD技术制备钝化接触结构的方法。该方法能够很好地解决管式LPCVD带来的绕镀和不均匀问题，并彻底解决由绕镀造成的太阳电池EL和外观不良的问题，同时能够解决因绕镀的多晶硅层吸光造成的短路电流较低及不均匀引起的串联电阻增加问题。

本发明的一种基于PVD技术制备钝化接触结构的方法，其技术方案为：包括以下步骤：

(1)、对硅片衬底的前后表面均进行清洗处理，以完成表面损伤层的去除及减反射金字塔的制备；

(2)、在步骤(1)处理后的硅片表面制备出双面p+掺杂区域或双面n+掺杂区域；

(3)、将步骤(2)处理后的含有双面p+掺杂区域或双面n+掺杂区域的硅片的背面置于溶液中进行刻蚀处理，以去除硅片的背面p+掺杂区域或n+掺杂区域，以在硅片的背面得到平缓的金字塔结构；

(4)、在步骤(3)处理后的硅片的双面p+掺杂区域或双面n+掺杂区域制备一层隧穿氧化层；

(5)采用PVD的方法在步骤(4)处理后的硅片的所述隧穿氧化层表面沉积一层掺杂的非晶硅薄膜；

(6)、将步骤(5)处理后的硅片置于反应腔内自然冷却至室温；

(7)、将步骤(6)冷却处理后的硅片进行快速热退火处理。

本发明提供的一种基于PVD技术制备钝化接触结构的方法，还包括如下附属技术方案：