[发明专利]一种全背电极电池及其高效陷光和选择性掺杂制造方法

摘要

本发明属于太阳电池制造技术领域，具体涉及一种全背电极电池的高效陷光和选择性掺杂制造方法。利用微纳结构结合原子层沉积技术制备超薄氧化硅钝化膜，降低前表面的光反射和钝化膜寄生光吸收，同时保证前表面的钝化。针对背面金属区域复合大的问题，采用选择性掺杂，在磷掺杂层上利用皮秒激光保证在n+层表层进行重掺杂，严格控制重掺杂层的深度，既保证了磷掺杂层与金属接触区形成良好的欧姆接触，又不会产生由于重掺杂带来的严重的载流子复合。利用超薄氧化硅钝化，在后续的氢气气氛下的低温退火处理进一步对晶硅进行体钝化。利用热蒸发方法制备Al金属电极，激光辐照下，Al透过氧化硅与p+和n++形成良好的欧姆接触。

主权项

1.一种全背电极电池的高效陷光和选择性掺杂制造方法，其特征在于：所述方法步骤如下：（1）、选用电阻率1‑7Ω·cm的n型单晶硅片，抛光去除表面损伤，清洗；（2）、利用BBr₃源在抛光清洗后的单晶硅片表面进行硼掺杂，首先进行硼源预沉积，然后高温推进；在高温推进过程中单晶硅片表面的硼原子扩散进单晶硅片，进行掺杂，形成p⁺区，同时单晶硅片表面形成一层含有硼元素的SiO₂，即硼硅玻璃（BSG）；（3）、利用激光将硼掺杂后的单晶硅片背面需要进行磷掺杂的区域表面上的BSG和p⁺区去除，用碱液和去离子水去除激光辐照损伤；（4）、然后用POCl₃对步骤（3）激光辐照后的单晶硅片进行磷掺杂， 700‑800℃磷源预沉积30‑60min，800~950℃高温推进5‑20min，形成n⁺区，同时单晶硅片表面形成一层含有磷元素的SiO₂，即磷硅玻璃（PSG）；（5）、利用皮秒激光在覆盖n⁺区的磷硅玻璃表面进行扫描，在单晶硅片内n⁺区上方形成超薄重掺杂n⁺⁺层；（6）、将步骤（5）的单晶硅片正面朝下置于湿法单面刻蚀机中，正面去除PSG和BSG；（7）、将步骤（6）单晶硅片正面利用化学湿法和金属纳米颗粒催化刻蚀方法制备微纳陷光结构；（8）、将步骤（7）单晶硅片用POCl₃进行磷掺杂，正面形成n⁺层即前表面场钝化FSF；700‑800℃磷源预沉积10‑30min，800‑950℃高温推进5‑20min，形成n⁺层，同时单晶硅片表面形成一层含有磷元素的SiO₂，即磷硅玻璃（PSG）；（9）、将步骤（8）单晶硅片的正面和背面所有的PSG和BSG去除；（10）、利用原子层沉积方法在正面和背面同时制备超薄氧化硅层，氧化硅层厚度在2‑10nm，实现对正面和背面的表面钝化；（11）、氢气气氛下，低温300‑450℃对整个单晶硅片退火20‑30min；氢原子通过超薄的氧化硅层扩散进去，对单晶硅片进行钝化；（12）、在整个背面热蒸发金属铝；既可以保护超薄氧化硅钝化层，又可以对未被单晶硅片吸收的长波进行反射，进一步提高光的利用率；（13）、利用皮秒激光在背面n⁺⁺层和p⁺区上方的铝层扫描，铝原子在激光作用下穿透氧化硅层，达到 n⁺⁺和p⁺所在的位置，实现电接触；（14）、激光刻槽，分割p区和n区的铝电极。