System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 背接触太阳能电池及其制备方法技术_技高网

背接触太阳能电池及其制备方法技术

技术编号:41428337 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-28 20:26
本发明专利技术公开了一种背接触太阳能电池及其制备方法。制备方法包括如下步骤:在半导体衬底的背面依次制备超薄隧穿层以及多晶硅层;在多晶硅层的至少部分位置沉积硼硅玻璃层,硼硅玻璃层包括交替分布的第一极性区域以及第二极性区域;对硼硅玻璃层的第一极性区域进行激光开槽至多晶硅层;采用硼磷共扩散工艺同时实现第一极性区域的掺杂形成第一掺杂层及第二极性区域的掺杂形成第二掺杂层;蚀刻第一极性区域与第二极性区域的交界位置形成隔离区域;在第一极性区域与第二极性区域上分别制备第一电极与第二电极。本发明专利技术采用硼磷共推的工艺不仅可以在P区、N区实现精准的硼磷扩散,还可以分别单独地调节硼磷扩散的深度、表面浓度和方阻。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光伏,特别是涉及一种背接触太阳能电池及其制备方法


技术介绍

1、随着perc电池(钝化发射极和背面触电池)技术的不断挖掘与成熟,p型电池已经在逐步逼近其理论的转换效率,因此n型电池技术的发展成为了未来晶硅电池提效降本的关键途径。目前主流的n型电池技术主要有topcon(隧穿氧化层钝化接触电池)、hjt(异质结电池)和ibc(叉指背接触电池)等。

2、对于当前大规模量产的topcon电池,其特点是在背面的半导体衬底和金属电极之间叠加超薄隧穿层和掺杂多晶硅层,超薄遂穿层用于钝化衬底背表面,掺杂多晶硅层用于和金属电极之间形成欧姆接触。这种结构降低了背面金属接触区的载流子复合,提高了电池的开路电压和转换效率。为了进一步提高ibc电池的转换效率,钝化接触结构被应用到ibc电池上,即在背面p和n区的晶硅衬底和金属电极之间都叠加超薄隧穿层和掺杂多晶硅层,对金属接触区进行分别钝化接触,该接触结构可以提高ibc电池的开路电压,从而提高转换效率。

3、由于现有技术中的ibc电池背面的p、n区均采用钝化接触结构,现有主流技术采用沉积两次多晶硅,经过两次扩散对ibc电池背面的p、n区分别进行硼(b)扩散和磷(p)扩散工艺。由于b、p原子在si中不同的固溶度导致两种原子本身的扩散温度存在差异,因此,导致现有技术在制备ibc电池时并不能精确地实现b、p原子分别在ibc电池背面的p、n区域扩散,并存在产能低成本高的问题。


技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种背接触太阳能电池的制备方法。本专利技术的背接触太阳能电池的制备方法能够精确地实现b、p原子分别在ibc电池背面的p、n区域扩散,并且尽可能减少制程工艺步骤,提升产能降低成本。

2、本申请一实施例提供了一种背接触太阳能电池的制备方法。

3、一种背接触太阳能电池的制备方法,包括如下步骤:

4、在半导体衬底的背面依次制备超薄隧穿层以及多晶硅层;

5、在所述多晶硅层的至少部分位置沉积硼硅玻璃层,所述硼硅玻璃层包括交替分布的第一极性区域以及第二极性区域;

6、对所述硼硅玻璃层的所述第一极性区域进行激光开槽至所述多晶硅层,形成图形化蚀刻区域;

7、采用硼磷共扩散工艺同时实现所述第一极性区域的掺杂形成第一掺杂层及第二极性区域的掺杂形成第二掺杂层;

8、蚀刻所述第一极性区域与所述第二极性区域的交界位置形成隔离区域;

9、蚀刻所述隔离区域至所述半导体衬底以使得所述第一极性区域所述第二极性区域形成物理隔离;以及

10、在所述第一极性区域与所述第二极性区域上分别制备第一电极与第二电极。

11、在其中一些实施例中,所述背接触太阳能电池的制备方法还包括如下步骤:

12、在制备超薄隧穿层以及多晶硅层之前,对所述半导体衬底进行抛光处理以去除所述半导体衬底的机械损伤。

13、在其中一些实施例中,在半导体衬底的背面依次制备超薄隧穿层以及多晶硅层时,采用化学气相沉积法,沉积温度范围500℃~600℃。

14、在其中一些实施例中,所述背接触太阳能电池的制备方法还满足下述条件中的至少一种:

15、(1)所述超薄隧穿层的厚度为0.5nm~5nm;

16、(2)所述超薄隧穿层为氧化硅层。

17、在其中一些实施例中,所述多晶硅层的厚度为50nm~500nm。

18、在其中一些实施例中,所述硼硅玻璃层的总厚度为30nm~300nm。

19、在其中一些实施例中,采用硼磷共扩散工艺同时实现所述第一极性区域的掺杂形成第一掺杂层及第二极性区域的掺杂形成第二掺杂层时,采用管式扩散炉通入磷源,硼磷共扩散工艺温度范围为850℃~1100℃。

20、在其中一些实施例中,对所述硼硅玻璃层的所述第一极性区域进行激光开槽至所述多晶硅层的深度为0nm~20nm。

21、在其中一些实施例中,蚀刻所述隔离区域至所述半导体衬底以使得所述第一极性区域所述第二极性区域形成物理隔离时,采用碱蚀刻工艺。

22、在其中一些实施例中,所述半导体衬底与所述第二掺杂层均为第一导电类型,所述超薄隧穿层、所述多晶硅层与所述第一掺杂层均为第二导电类型。

23、在其中一些实施例中,所述背接触太阳能电池的制备方法还包括如下步骤:

24、在蚀刻所述隔离区域至所述半导体衬底以使得所述第一极性区域所述第二极性区域形成物理隔离之后,以及在所述第一极性区域与所述第二极性区域上分别制备第一电极与第二电极之前,在所述半导体衬底的正面及背面分别制备钝化层以及减反射层。

25、本申请一实施例还提供了一种背接触太阳能电池。

26、一种背接触太阳能电池,采用上述的制备方法制备而成。

27、上述背接触太阳能电池的制备方法,采用硼磷共推工艺,仅需一次沉积超薄隧穿层和多晶硅层,在多晶硅层表面首先沉积硼源如硼硅玻璃层,利用激光刻蚀获得图形化蚀刻区域,采用一步法的硼磷共扩散工艺就可以在ibc电池背面的第一极性区域(p区)和第二极性区域(n区)分别进行b扩散和p扩散,同时实现ibc电池背面pn结和背表面场的形成。本专利技术仅需一次沉积超薄隧穿层和多晶硅层,采用硼磷共推的工艺不仅可以在p区、n区实现精准的硼磷扩散,还可以分别单独地调节硼磷扩散的深度、表面浓度和方阻。

28、进一步地,本专利技术通过湿法刻蚀工艺,同步实现第一极性区域(p区)和第二极性区域(n区)之间的隔离区域和半导体衬底正面背面的钝化层、减反射层的制备,大幅简化了工艺流程,提高电池生产效率,降低电池制造成本。

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【技术保护点】

1.一种背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述背接触太阳能电池的制备方法还包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,在半导体衬底的背面依次制备超薄隧穿层以及多晶硅层时,采用化学气相沉积法,沉积温度范围500℃~600℃。

4.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述背接触太阳能电池的制备方法还满足下述条件中的至少一种:

5.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述多晶硅层的厚度为50nm~500nm。

6.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述硼硅玻璃层总厚度为30nm~300nm。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,采用硼磷共扩散工艺同时实现所述第一极性区域的掺杂形成第一掺杂层及第二极性区域的掺杂形成第二掺杂层时,采用管式扩散炉通入磷源,硼磷共扩散工艺温度范围为850℃~1100℃。

8.根据权利要求1~6任意一项所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,对所述硼硅玻璃层的所述第一极性区域进行激光开槽至所述多晶硅层的深度为0nm~20nm。

9.根据权利要求1~6任意一项所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,蚀刻所述隔离区域至所述半导体衬底以使得所述第一极性区域所述第二极性区域形成物理隔离时,采用碱蚀刻工艺。

10.根据权利要求1~6任意一项所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述半导体衬底与所述第二掺杂层均为第一导电类型,所述超薄隧穿层、所述多晶硅层与所述第一掺杂层均为第二导电类型。

11.根据权利要求1~6任意一项所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述背接触太阳能电池的制备方法还包括如下步骤:

12.一种背接触太阳能电池,其特征在于,采用权利要求1~11任意一项所述的制备方法制备而成。

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【技术特征摘要】

1.一种背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述背接触太阳能电池的制备方法还包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,在半导体衬底的背面依次制备超薄隧穿层以及多晶硅层时,采用化学气相沉积法,沉积温度范围500℃~600℃。

4.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述背接触太阳能电池的制备方法还满足下述条件中的至少一种:

5.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述多晶硅层的厚度为50nm~500nm。

6.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述硼硅玻璃层总厚度为30nm~300nm。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的背接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,采用硼磷共扩散工艺同时实现所述第一极性区域的掺杂形成第一掺杂层及第二极性区...

【专利技术属性】
技术研发人员:宗建鹏胡匀匀王宇航柳伟陈达明
申请(专利权)人:天合光能股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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