一种无额外遮光和对位问题的Polyfinger制备方法技术

本发明专利技术提供了一种无额外遮光和对位问题的Poly finger制备方法，本发明专利技术方法包括在制备好的多晶硅层上对应Poly finger的区域涂覆接触材料后刻蚀形成的Poly finger结构。采用本发明专利技术方法制备的Poly finger区域与接触区域宽度一致，不会存在额外寄生吸收导致的遮光问题，改善了电池的电流，同时Poly finger与接触图形无需进行对位，即不存在对位异常风险，规避了对位异常导致的额外金属复合和电流损失，改善了电池的效率和良率。改善了电池的效率和良率。

【技术实现步骤摘要】
一种无额外遮光和对位问题的Poly finger制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏电池
，具体为一种无额外遮光和对位问题的Poly finger结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]为降低碳排放，清洁能源是必然选择，预计2035年，中国风电、光伏发电装机量分别达7亿千瓦，合计占全国发电装机容量的37.8%左右。
[0003]为提高光伏发电的比例，降本和提效是光伏制造的两大主线，目前晶体硅太阳能电池依然占据光伏电池的主要市场，而无论最新的TOPCon技术还是目前主流的PERC电池技术，平衡发射区接触电阻、发射极复合与金属复合都是提效的关键所在，而TOPCon技术的背面POLO结构（Poly Si+SiO2）很好的实现了三者的兼顾，但由于Poly Si层的寄生吸收问题，该结构电池中只能在背面叠加POLO结构提效而无法直接应用于正面。Poly finger技术的存在很好的解决了POLO结构应用于TOPCon正面的问题，仅在金属接触区制备POLO结构，而剩余位置采用轻扩散结满足钝化，从而有效地实现接触电阻、发射极复合与金属复合三者的兼顾。
[0004]目前行业主要的Poly finger技术制备方案一般有光刻法、激光发、蜡印法等，光刻法采用光刻方式覆盖住接触区域的POLO层，采用刻蚀的方式去除剩余部分的POLO层，进而形成Poly finger结构；激光法采用激光直接去除接触区以外的POLO层；蜡印法在整面POLO层表面制备图形化蜡膜，采用刻蚀的方式去除剩余部分的POLO层，进而形成Poly finger结构。这些方法的关键均是完成POLO层的图形化处理，这些方法为满足后续印刷工艺的匹配，Poly finger的宽度均需大于印刷栅线宽度加对位偏移量，这也意味着其会存在额外遮光，且对位存在风险，会导致额外效率损失与不良率的产生。
[0005]现有Poly finger方案的缺点在于：1、为满足后续金属化对位需求，Poly finger宽度往往为栅线宽度的3~5倍，而无浆料覆盖的Poly Si存在严重的寄生吸收问题，其对于电池电流存在不利影响；2、金属化与Poly finger对位存在印偏风险，进而影响电池效率及良率；3、光刻法额外增加光刻设备成本，影响较大，激光法无法避免损伤问题，蜡印法存在蜡清洗问题，目前均不完善。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种无额外遮光和对位问题的Poly finger制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：在第一方面，本专利技术提供了一种无额外遮光和对位问题的Poly finger结构，本专利技术所提供的Poly finger结构的宽度不大于其上金属化栅线的宽度，从而有效地解决了遮光问题和对位问题。
[0008]在第二方面，本专利技术提供了上述无额外遮光和对位问题的Poly finger结构的制
备方法，所述方法包括以下步骤：S1、多晶硅制备：在经过处理的硅片表面制备整面多晶硅层；S2、接触区形成：在制备好的多晶硅层上对应Poly finger的区域涂覆接触材料，形成接触区；S3、刻蚀：采用刻蚀液去除表面Poly finger区域以外的多晶硅层，留下Poly finger区域。
[0009]优选地，在步骤S1中，多晶硅层的厚度为50~300nm。
[0010]优选地，在步骤S2中，接触材料涂覆的方法包括但不限于辊涂、刷涂、喷涂、电镀、丝印、转印。
[0011]另外优选地，在步骤S2中，接触材料为在刻蚀液中稳定的材料。
[0012]更优选地，所述接触材料包括含C、Ag、Cu或Au的可接触导电材料。
[0013]优选地，在步骤S3中，所述刻蚀液为碱液。
[0014]优选地，在多晶硅制备前的硅片处理包括在硅片上制备隧穿氧化层和沉积掺杂或本征非晶硅层的步骤。进一步还包括在沉积非晶硅层后进行退火或硼扩的步骤，其中当多晶硅制备前的硅片处理为沉积掺杂非晶硅层时，通过退火完成晶化获得掺杂多晶硅层，当多晶硅制备前的硅片处理为沉积本征非晶硅层时，通过硼扩完成掺杂和晶化获得掺杂多晶硅层。在所获得的掺杂多晶硅层中，表面掺杂浓度大于1E20atom/cm3，BSG厚度50~120nm。
[0015]在第三方面，本专利技术还提供了一种太阳能电池，其包含如上所述的Poly finger结构。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术制备Poly finger区域与接触区域宽度一致，不会存在额外寄生吸收导致的遮光问题，改善了电池的电流；2、本专利技术Poly finger与接触图形无需进行对位，即不存在对位异常风险，规避了对位异常导致的额外金属复合和电流损失，改善了电池的效率和良率；3、本专利技术采用的工艺路线无需增补额外设备，无额外成本增加，且规避了激光损伤和掩膜清洗问题，采用的接触材料作为掩膜无需清洗去除，直接可用作后续电池制备；4、本专利技术不受晶化热过程类型影响，不同结构电池均可采用该方式进行Poly finger结构制备；5、本专利技术反刻流程可在背面抛光工艺中同步完成，无需额外增加清洗步骤。
实施方式
[0017]本专利技术的目的在于一种无额外遮光和对位问题的Poly finger结构的制备方案。
[0018]在本专利技术的Poly finger结构制备方法的一个例示性实施方案中，所述的方法包括以下步骤：步骤1，首先在经过处理后需要进行Poly finger结构制作的硅片上完成整面Poly Si层的制备（50~300nm）；步骤2，采用涂覆、电镀、印刷或转印等方式在重扩发射极上沉积图形化的稳定接触材料层（含如C（石墨烯）、Ag、Cu、Au等元素的可接触导电材料）形成接触区；步骤3，采用碱制绒进行反向刻蚀，图形化接触区为耐碱材料可作为掩膜，非接触
区在碱中进行刻蚀去除Poly Si层，Poly Si下SiO2层起到隔绝碱腐蚀保护基体表面形貌的作用；步骤4，Poly finger结构制作完成后进行镀膜，对接触区载流子导出位置进行开膜（可匹配各种电池结构，包括无主栅电池）。
[0019]在以上方案中，接触材料层同时作为后续刻蚀过程中的掩膜，该种接触材料为含C、Ag、Cu或Au的可接触导电材料与导电胶等有机溶剂的混合物，不同于现有电池金属电极所采用的浆料，此处接触导电材料无需烧蚀能力，仅通过导电耐碱有机体粘附在Poly层表面，该种接触材料在碱液下稳定，例如为含如C（石墨烯）、Ag、Cu、Au等元素的可接触导电材料。
[0020]用作掩膜的接触材料可采用涂覆如辊涂、喷涂、刷涂、电镀、印刷或转印等方式进行图形化沉积。
[0021]掩膜材料涂覆后可作为电池细栅进行载流子收集。
[0022]作为Poly finger结构形成步骤的制绒反刻流程可在抛光工艺中同步完成，无需额外增加清洗步骤。
[0023]下面将结合本专利技术的具体实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种无额外遮光和对位问题的Poly finger制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、多晶硅制备：在经过处理的硅片表面制备整面掺杂多晶硅层；S2、接触区形成：在制备好的多晶硅层上对应Poly finger的区域涂覆接触材料，形成接触区；S3、刻蚀：采用刻蚀液去除表面Poly finger区域以外的多晶硅层，留下Poly finger区域。2. 如权利要求1所述的无额外遮光和对位问题的Poly finger制备方法，其特征在于，步骤S1中，多晶硅层的厚度为50~300nm。3. 如权利要求1所述的无额外遮光和对位问题的Poly finger制备方法，其特征在于，步骤S2中，接触材料涂覆的方法包括但不限于辊涂、刷涂、喷涂、电镀、丝印、转印。4. 如权利要求1所述的无额外遮光和对位问题的Poly finger制备方法，其特征在于，步骤S2中，接触材料为在刻蚀液中稳定的材料。5. 如权利要求4所述的无额外遮光和对位问题的Poly finger制备方法，其特征在于，所述接触材料为导电材料与耐碱粘结剂的混合物。6. 如权利要求5所述的的无额外遮光和对位问题的Poly finger制备方法，其特征在于，所述导电材料为C、Ag、Cu...

【专利技术属性】
技术研发人员：任常瑞，符黎明，
申请(专利权)人：常州时创能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：