一种联合钝化背接触电池的短流程制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于联合钝化背接触电池制备技术领域，具体涉及一种联合钝化背接触电池的短流程制备方法及其应用，短流程制备方法包括：

【技术实现步骤摘要】
一种联合钝化背接触电池的短流程制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于联合钝化背接触电池制备
，具体涉及一种联合钝化背接触电池的短流程制备方法及其应用
。

技术介绍

[0002]目前背接触异质结太阳电池工艺流程一般为，
S101、
提供单面制绒
、
单面抛光结构的硅片；
S102、
硅片背面依次镀第一半导体层及第一掩膜层，所述第一半导体层采用
PECVD
（等离子体增强化学气相沉积）或
Hot
‑
wire
（热丝化学气相沉积）方式形成，第一半导体层包含本征非晶或微晶硅层及
N
型掺杂非晶或微晶硅层；
S103、
在硅片背面激光或蚀刻开口，去除第一掩膜层及部分第一半导体层，形成第二半导体区开口；
S104、
硅片清洗，去除第二半导体区内的第一半导体层；
S105、
硅片背面形成第二半导体层，所述第二半导体层采用
PECVD
或
Hot
‑
wire
方式形成，第二半导体层包含本征非晶或微晶硅层及
P
型掺杂非晶或微晶硅层；
S106、
正面形成第三半导体层，第三半导体层包含正面钝化层及减反层，所述正面钝化层及减反层采用
PECVD
或
Hot
‑
wire
方式形成，所述正面钝化层包含本征非晶硅层及
N/>型掺杂非晶或微晶硅层，所述减反层为氮化硅
、
氮氧化硅
、
氧化硅中的至少一种；
S107、
硅片背面激光或蚀刻开口，形成与第二半导体区交替排列的第一半导体区；
S108、
硅片清洗，去除第一半导体区内的第一掩膜层；
S109、
硅片背面沉积导电膜；
S110、
通过激光或蚀刻的方式，在第一半导体区与第二半导体区之间形成绝缘槽；
S111、
在硅片第一半导体区与第二半导体区上形成金属电极
。
[0003]目前，背接触太阳电池一般需要先制备好背面抛光正面制绒的硅片，制备工艺流程较长，且背面的第一半导体层与第三半导体层为本征非晶硅层与
N
型掺杂的非晶
/
微晶硅层，本征非晶硅层与
N
型掺杂的非晶
/
微晶硅层一般采用板式
PECVD
镀膜分别形成，板式
PECVD
设备非常昂贵，因此目前背接触电池存在工艺流程长且设备投资高等问题
。
另外，电池正面的第三半导体层寄生吸收非常大，减少了硅基底对光的吸收利用率，从而减少了电池的短路电流
。
[0004]需要说明的是，本专利技术的该部分内容仅提供与本专利技术有关的
技术介绍
，而并不必然构成现有技术或公知技术
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的工艺流程长
、
设备投资高且第三半导体层寄生吸收非常大，电池的短路电流少的缺陷，提供一种联合钝化背接触电池的短流程制备方法及其应用，该短流程制备方法制得的联合钝化背接触电池的钝化效果优异，膜层致密度更优，同时有效改善了膜层孔洞等缺陷，显著提升电池转换效率和电池良率，同时大幅减少了第三半导体层的寄生吸收，从而提高了电池的短路电流，且减少了板式
PECVD
的设备使用量，大幅简化了工艺流程，从而大幅降低了设备投资成本
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种联合钝化背接触电池的短流程制备方法，
包括以下步骤：
S1、
对硅片进行双面制绒清洗；
S2、
在硅片的正面进行磷扩散，形成第三半导体扩散区，所述磷扩散的过程包括：先进行低温扩散，再降温出炉，期间不进行升温推进扩散，其中，低温扩散的温度为
760
‑
790℃
；
S3、
去除
S2
所得硅片背面绕镀扩散层以及正面的磷硅玻璃层；
S4、
在
S3
所得硅片背面依次沉积第一半导体层及掩膜层，所述第一半导体层包含隧穿氧化硅层与第一掺杂多晶硅层，其中，所述隧穿氧化硅层
、
第一掺杂多晶硅层与掩膜层均采用多晶硅沉积炉依次沉积，沉积温度均为
400
‑
500℃
；之后进行高温退火晶化，所述第三半导体扩散区与第一掺杂多晶硅层的升温推进扩散过程在高温退火晶化中一同进行；其中，所述高温退火晶化的条件包括：在保护气体存在下，控制高温退火晶化的温度为
880
‑
930℃
，压力为
300
‑
1000Pa
，时间为
60
‑
120min
；
S5、
在
S4
所得背面进行第一刻蚀开口，形成第二半导体开口区；
S6、
然后在硅片正面形成减反层；
S7、
之后进行清洗，以对第二半导体开口区进行制绒或抛光；
S8、
然后在
S7
所得背面形成第二半导体层，第二半导体层包含本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层
。
[0007]在本专利技术的一些优选实施方式中，
S2
中所述低温扩散的条件包括：控制通入氧气的体积流量为
400sccm
‑
800sccm
，携带三氯氧磷的小氮的总体积流量为
50sccm
‑
200sccm
，气压为
50mbar
ꢀ‑
150mbar
，时间为4‑
8min。
[0008]在本专利技术的一些优选实施方式中，
S2
中所述低温扩散形成的第三半导体扩散区的有效掺杂浓度为
5e18
‑
9e18 cm
‑3；和
/
或，所述第三半导体扩散区的厚度为
100
‑
300nm。
[0009]在本专利技术的一些优选实施方式中，
S2
中所述降温的温度为
700
‑
750℃。
[0010]在本专利技术的一些优选实施方式中，
S3
中所述去除
S2
所得硅片背面绕镀扩散层以及正面的磷硅玻璃层的过程包括：先对硅片背面进行单面抛光，去除硅片背面绕镀扩散层，之后通过清洗工艺去除硅片正面的磷硅玻璃层
。
[0011]优选地，
S4
中所述保护气体为氮气，控制氮气的体积流量为
5000
‑
15000sccm。
[0012]在本专利技术的一些优选实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种联合钝化背接触电池的短流程制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
对硅片进行双面制绒清洗；
S2、
在硅片的正面进行磷扩散，形成第三半导体扩散区，所述磷扩散的过程包括：先进行低温扩散，再降温出炉，期间不进行升温推进扩散，其中，低温扩散的温度为
760
‑
790℃
；
S3、
去除
S2
所得硅片背面绕镀扩散层以及正面的磷硅玻璃层；
S4、
在
S3
所得硅片背面依次沉积第一半导体层及掩膜层，所述第一半导体层包含隧穿氧化硅层与第一掺杂多晶硅层，其中，所述隧穿氧化硅层
、
第一掺杂多晶硅层与掩膜层均采用多晶硅沉积炉依次沉积，沉积温度均为
400
‑
500℃
；之后进行高温退火晶化，所述第三半导体扩散区与第一掺杂多晶硅层的升温推进扩散过程在高温退火晶化中一同进行；其中，所述高温退火晶化的条件包括：在保护气体存在下，控制高温退火晶化的温度为
880
‑
930℃
，压力为
300
‑
1000Pa
，时间为
60
‑
120min
；
S5、
在
S4
所得背面进行第一刻蚀开口，形成第二半导体开口区；
S6、
然后在硅片正面形成减反层；
S7、
之后进行清洗，以对第二半导体开口区进行制绒或抛光；
S8、
然后在
S7
所得背面形成第二半导体层，第二半导体层包含本征氢化非晶硅层和第二掺杂硅层
。2.
根据权利要求1所述的短流程制备方法，其特征在于，
S2
中所述低温扩散的条件包括：控制通入氧气的体积流量为
400sccm
‑
800sccm
，携带三氯氧磷的小氮的总体积流量为
50sccm
‑
200sccm
，气压为
50mbar
ꢀ‑
150mbar
，时间为4‑
8min。3.
根据权利要求1所述的短流程制备方法，其特征在于，
S2
中所述低温扩散形成的第三半导体扩散区的有效掺杂浓度为
5e18
‑
9e18 cm
‑3；和
/
或，所述第三半导体扩散区的厚度为
100
‑
300nm。4.
根据权利要求1所述的短流程制备方法，其特征在于，
S3
中所述去除
S2
所得硅片背面绕镀扩散层以及正面的磷硅玻璃层的过程包括：先对硅片背面进行单面抛光，去除硅片背面绕镀扩散层，之后通过清洗工艺去除硅片正面的磷硅玻璃层
。5.
根据权利要求1所述的短流程制备方法，其特征在于，
S4
中所述保护气体为氮气，控制氮气的体积流量为
5000
‑
15000sccm。6.
根据权利要求1所述的短流程制备方法，其特征在于，
S4
中所述隧穿氧化硅层的沉积条件包括：控制通入笑气的体积流量为
800
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林楷睿，
申请(专利权)人：金阳泉州新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：