[发明专利]一种P型IBC电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种P型IBC电池及其制备方法，制备方法包括：（1）硅基底双面抛光；（2）双面沉积隧穿氧化层和非晶硅层，高温磷扩；（3）背面涂覆一层浆料，烘干和退火处理后形成一层掩膜层；（4）利用激光对背面的掩膜层进行图形化开膜，在背面形成裸露的P区和覆盖有掩膜层的N区；（5）双面碱制绒；（6）双面沉积氧化铝膜；（7）双面沉积氮化硅膜；（8）利用激光对P区进行图形化开膜；（9）丝网印刷。本发明在硅基底背面单面涂覆一层能形成掩膜层的浆料，通过激光和碱制绒相结合的方式来实现隔离硅基底背面的P区和N区，碱制绒能够减少激光开膜过程对硅基底造成的损伤，容易实现单面沉积掩膜层，且无需额外清洗，节约工序。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种P型IBC电池及其制备方法。

背景技术

目前P型PERC单晶太阳能电池为占市场份额最大的电池类型，但是由于技术机理限制，提升PERC单晶太阳能电池的转换效率已遇到瓶颈。N型IBC单晶太阳能电池因其具有更高的转换效率和潜力，业内纷纷将其作为下一代电池技术，但是N型IBC单晶太阳能电池通常采用PECVD在硅片背面沉积氮化硅或者氧化硅等介质膜作为掩膜，并且需要使用激光刻蚀掩膜技术来隔离P区和N区，这就导致工艺流程繁琐，生产成本显著提高，而且产品的良品率无法保证，在和其他高效单晶太阳能电池的竞争中没有明显的优势，严重影响了IBC单晶太阳能电池的推广和使用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种P型IBC电池及其制备方法，能够显著缩短IBC电池的生产流程，减少IBC电池生产的工艺步骤，而且能够避免或者减少激光隔离P区和N区时对硅基底的损伤，进而造成对电池转换效率的影响。

为了达到上述目的，一方面，本发明提供一种P型IBC电池的制备方法，包括如下步骤：

（1）硅基底双面抛光；

（2）双面沉积隧穿氧化层和非晶硅层，再进行高温磷扩散实现非晶硅层的掺杂和晶化，将非晶硅层转换成掺磷多晶硅层；

（3）在所述硅基底的背面涂覆一层浆料，并对所述硅基底进行烘干和退火处理，使得所述浆料在所述硅基底的背面形成一层掩膜层；

（4）利用激光对所述硅基底背面的掩膜层进行图形化开膜，刻蚀掉所述硅基底背面部分区域的掩膜层、掺杂多晶硅层以及隧穿氧化层，在所述硅基底的背面形成裸露的P区和覆盖有掩膜层的N区；

（5）双面碱制绒，所述硅基底的背面覆盖有掩膜层的区域不被碱液腐蚀，形成N区；所述硅基底的背面没有覆盖掩膜的区域通过碱液刻蚀减少激光损伤并露出硅基底，形成P区；此时所述硅基底的正面形成完整的绒面结构；

（6）双面沉积氧化铝膜；

（7）双面沉积氮化硅膜；

（8）利用激光对所述硅基底背面的P区进行图形化开膜，去除所述P区表面的氧化铝膜和氮化硅膜；

（9）在所述硅基底的背面进行丝网印刷，形成叉指状发射极，制得IBC单晶太阳能电池。

优选的，步骤（3）中，所述掩膜层不与碱溶液发生反应。

优选的，步骤（3）中，形成所述掩膜层的浆料为含有Ⅲ族元素掺杂改性的氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种组合。

优选的，步骤（5）之后还包括HF酸清洗，用于去除所述硅基底背面的掩膜层。

优选的，步骤（2）中，所述掺磷多晶硅层的厚度为100~150nm。

优选的，步骤（2）中，所述掺磷多晶硅层的掺杂浓度为3E20~5E20atoms/cm³。

优选的，步骤（5）中，所述硅基底正面的绒面反射率为7~10%。

优选的，步骤（6）中，所述氧化铝膜的厚度为3~10nm。

优选的，步骤（7）中，所述氮化硅膜的厚度为70~90nm。