[发明专利]一种多晶硅薄膜钝化背极插指型太阳能电池的制备方法

说明书

本发明涉及太阳能电池技术领域，公开了一种多晶硅薄膜钝化背极插指型太阳能电池的制备方法，采用非晶硅薄膜沉积、激光做晶化和隔离、离子注入非晶化和选择性刻蚀等成熟方法来做多晶硅薄膜钝化的背极光伏电池制造，其中离子注入自对准分区技术可使用低成本的丝网印刷技术，基于现有生产线完成批量生产，成本相对低廉，适合光伏行业的发展需求。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是一种多晶硅薄膜钝化背极插指型太阳能电池的制备方法。

背景技术

太阳能电池作为一种清洁能源已经在航空航天、军事等领域得到了比较广泛的应用。太阳能电池的光电转换效率一直以来被视为影响其推广使用的重要因素。目前常见的高效晶硅太阳能电池主要有以下几种：钝化发射极背场点接触太阳能电池（P-PERC,Passivated Emitter and Rear Cell）、钝化发射极背表面全扩散太阳能电池( N-PERT,Passivated Emitter Rear Totally-diffused cell)，异质结太阳能电池(HJT,Heterojunction)，叉指式背接触太阳能电池( IBC, Interdigitated back-contact)，金属穿孔卷绕太阳能电池(MWT, Metal Wrap Through)和隧穿氧化钝化接触太阳能电池(TOPCon, Tunnel Oxide Passivated Contact)。

较之传统的太阳能电池，IBC太阳能电池的工艺流程要复杂得多。IBC太阳能电池工艺的关键问题是如何在电池背面制备出呈叉指状间隔排列的P区和N区，以及在其上分别形成金属化接触和栅线。

IBC电池的制备工艺有很多种，常见的定域掺杂的方法为掩膜法，可以通过光刻的方法在掩膜上形成需要的图形，光刻技术配合电镀非常昂贵，不适合光伏行业的应用和发展。通过丝网印刷刻蚀浆料或者阻挡型浆料来刻蚀或者挡住不需要刻蚀的部分掩膜，形成需要的图形，这种方法的成本较低，但是需要两步单独的扩散过程来分别形成P型区和N型区。

另外，还可以直接在掩膜中掺入所需要掺杂的杂质源（硼或磷源），一般可以通过化学气相沉积的方法来形成掺杂的掩膜层。这样在后续就只需要通过高温将杂质源扩散到硅片内部即可，从而节省一步高温过程。也可在电池背面印刷一层含棚的叉指状扩散掩蔽层，掩蔽层上的绷经扩散后进入N型衬底形成P+区，而未印刷掩膜层的区域，经磷扩散后形成N+区。不过，丝网印刷方法本身的局限性，如对准的精度问题、印刷重复性问题等，都给电池结构的设计提出了一定的要求，在一定的参数条件下，较小的P、N间距和金属接触面积能带来电池效率的提升，因此，丝网印刷的方法，需在工艺重复可靠性和电池效率之间找准平衡点，这也是目前丝网印刷方法的难点所在。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种多晶硅薄膜钝化背极插指型太阳能电池的制备方法，采用非晶硅薄膜沉积、激光做晶化和隔离、离子注入非晶化和选择性刻蚀等成熟方法来做多晶硅薄膜钝化的背极光伏电池制造，其中离子注入自对准分区技术可使用低成本的丝网印刷技术，基于现有生产线完成批量生产，成本相对低廉，适合光伏行业的发展需求。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多晶硅薄膜钝化背极插指型太阳能电池的制备方法，包括以下步骤为：

（1）在P型硅基底上制备第一SiO₂隧穿层，然后再沉积一层硼掺杂的P型非晶硅薄膜；

（2）制备第二SiO₂薄膜层；

（3）注入氩离子把第二SiO₂薄膜层非晶化，使第二SiO₂薄膜层成为非晶化的第二SiO₂薄膜层；

（4）激光扫描对非晶化的第二SiO₂薄膜层进行区域修补，修补区作为湿法刻蚀的保护区；