本發(fā)明專利技術(shù)涉及基于摻雜漿料的全背接觸高效晶體硅電池制備工藝，基于摻雜漿料的全背接觸高效晶體硅電池制備路線，采用的電池拋光、制絨、擴散、電極印刷設(shè)備均可采用常規(guī)量產(chǎn)機器，制備得到全背接觸高效晶硅電池。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)具有工藝制備流程簡單的優(yōu)點，通過硼/磷源共擴退火工藝能有效降低電池制備成本。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及晶體娃太陽電池制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于滲雜漿料的全背接觸 高效晶體娃電池制備工藝。
技術(shù)介紹
國內(nèi)高效背接觸晶體娃電池方面的專利，多數(shù)涉及的是金屬穿孔電池、薄膜方面 的背接觸技術(shù)，而且多數(shù)只是電池外觀及電極結(jié)構(gòu)的簡單闡述，而且基于全背接觸用的高 效晶體娃電池多數(shù)采用的是高成本的技術(shù)工藝路線，如光刻及其他高精度掩膜對位等工藝 流程。 申請?zhí)枮?01210103888. 2的中國專利公開了背接觸型晶體娃太陽能電池及其制 作方法，電池包括娃基底、n型或P型滲雜的多晶娃層，在n型或P型滲雜的多晶娃層和娃 基底之間形成第一純化層。制作時通過熱氧化法引入第一純化層。通過送樣方法改進的太 陽能電池會大大改善電池表面的純化效果，減少光生載流子的復(fù)合，降低電學(xué)的損失，從而 獲得更高的轉(zhuǎn)換效率，實現(xiàn)更大的功率輸出。 該專利在形成P+發(fā)射結(jié)區(qū)域W及N+背表面場區(qū)域采用的是滲雜多晶娃層，然后 采用激光進行刻槽隔離，送無疑需要高精度對位設(shè)備，否則會導(dǎo)致電池漏電，甚至帶來嚴重 的激光損傷，其后續(xù)在電極金屬化方面采用的是采用瓣射、熱蒸發(fā)或者電錐金屬化工藝，送 些工藝后續(xù)都要涉及到昂貴的光刻等圖形化工藝，送正是本申請要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種采用的是常規(guī) 高效晶體娃電池量產(chǎn)設(shè)備，且工藝制備流程簡單的基于滲雜漿料的全背接觸高效晶體娃電 池制備工藝。 本專利技術(shù)的目的可W通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)： 基于滲雜漿料的全背接觸高效晶體娃電池制備工藝，采用W下步驟： 1)將厚度140-200Um的娃片在氨氧化鐘及雙氧水溶液中去除損傷層，然后在高 濃度氨氧化鐘溶液中進行雙面拋光； 2)采用量產(chǎn)絲網(wǎng)印刷設(shè)備將滲磯源漿料按照設(shè)計圖形印刷到拋光娃片； 3)采用陽CVD或APCVD設(shè)備在拋光娃片表面沉積厚度為100-200nm的Si02、Si化 或a-Si中的一種或兩種，作為印刷磯源的擴散掩蔽層； 4)采用ns激光開孔方式，或者濕法選擇性刻蝕工藝，形成滲雜測漿料印刷窗口； 5)采用絲網(wǎng)印刷工藝將滲測漿料印刷到窗口層區(qū)域； 6)將處理后的娃片置于高溫擴散爐中進行測、磯共擴散形成P+發(fā)射結(jié)區(qū)域及背表 面場妒區(qū)域； 7)控制處理溫度為8(TC，利用四甲基氨氧化倭及異丙醇的混合溶液在娃片正面 制備1-2Um的金字培絨面； 8)將娃片在90(TC下高溫退火30-50分鐘，在娃片表面分別形成護發(fā)射結(jié)及N+背 表面場；[001引 9)高溫擴散爐中，控制溫度為84(TC通化化液態(tài)源，高溫擴散約30分鐘，形成結(jié) 深約為0. 5Um-1Um的N+前表面擴散區(qū)域； 10)將娃片在HF溶液中清洗后，在娃片前表面沉積連續(xù)沉積Si化及Si化疊層純 化膜，同時在娃片背表面沉積Si化層，形成電池背面的阻擋及絕緣層； 11)采用激光或濕法刻蝕方式，在電池背面P+區(qū)域及妒區(qū)域形成電極接觸窗口； 12)采用絲網(wǎng)印刷方式分一次或兩次將電池背面P+區(qū)域及妒區(qū)域電極漿料印刷 在電池背面，然后在高溫燒結(jié)爐中進行烘干并高溫燒結(jié)形成歐姆接觸，得到全背接觸晶體 娃電池。 步驟1)中去除損傷層的氨氧化鐘濃度為Iwt% -5wt%，雙氧水溶液濃度為 3wt% -6wt%，進行雙面拋光的高濃度氨氧化鐘溶液的濃度為6wt% -lOwt%。 步驟7)四甲基氨氧化倭的濃度為2-lOwt%，異丙醇的濃度為5-8wt%。[002引步驟10)中用于清洗的HF溶液的濃度為2-5wt%。[002引 步驟10)中娃片前表面沉積的Si化厚度為5-10皿，Si化厚度為50-75皿。 步驟10中）娃片背表面沉積的Si化層厚度為150-200皿。步驟12)還可W采用蒸發(fā)形成金屬層，然后采用絲網(wǎng)印刷將金屬電極進行圖形 化，在350-45(TC的氮氣氣氛中將電池進行退火形成電池歐姆接觸，得到全背接觸晶體娃電 池。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有W下優(yōu)點： 1、本專利技術(shù)中使用的設(shè)備均為可適用于量產(chǎn)的滲雜漿料圖形化印刷設(shè)備，形成P+ 發(fā)射結(jié)區(qū)域W及N+背表面場區(qū)域采用的是絲網(wǎng)印刷工藝直接形成滲雜圖形化區(qū)域，然后 直接通過高溫退火推結(jié)形成P+發(fā)射結(jié)區(qū)域W及N+背表面場區(qū)域，且通過測/磯源共擴退 火工藝能有效降低電池制備成本； 2、本專利技術(shù)中使用的電池拋光、制絨、擴散、電極印刷設(shè)備均可采用常規(guī)量產(chǎn)機器； 3、采用了簡單低成本的圖形化及對位技術(shù)，采用的絲網(wǎng)印刷電極及后續(xù)燒結(jié)工藝 都是基于現(xiàn)有規(guī)模批產(chǎn)工藝設(shè)備，且能滿足電極設(shè)計要求，W便于開發(fā)進入批量產(chǎn)階段。【具體實施方式】 下面結(jié)合具體實施例對本專利技術(shù)進行詳細說明。實施例1 基于滲雜漿料的全背接觸高效晶體娃電池制備工藝，采用W下步驟： 1)將厚度140Um的娃片在氨氧化鐘及雙氧水溶液中去除損傷層，然后在高濃度 氨氧化鐘溶液中進行雙面拋光； 2)采用量產(chǎn)絲網(wǎng)印刷設(shè)備將滲磯源漿料按照設(shè)計圖形印刷到拋光娃片；[003引 3)采用陽CVD設(shè)備在拋光娃片表面沉積厚度為IOOnm的Si化作為印刷磯源的擴 散掩蔽層； 4)采用激光刻蝕工藝將滲測源漿料印刷的窗口打開； 5)采用絲網(wǎng)印刷工藝將滲測漿料印刷到窗口層區(qū)域； 6)將處理后的娃片置于高溫擴散爐中進行測、磯共擴散形成P+發(fā)射結(jié)區(qū)域及背表 面場妒區(qū)域； 7)控制處理溫度為8(TC，利用2wt%四甲基氨氧化倭及5wt%異丙醇的混合溶液 在娃片正面制備1-2Um的金字培絨面； 8)將娃片在90(TC下高溫退火30分鐘，在娃片表面分別形成P+發(fā)射結(jié)及妒背表 面場；[00川 9)高溫擴散爐中，控制溫度為84(TC通化化液態(tài)源，推結(jié)30分鐘，在娃片正面形 成N+前表面場； 10)將娃片在%的HF溶液中清洗后，在娃片前表面沉積連續(xù)沉積5nm厚的 Si化及50nm厚的Si化疊層純化膜，同時在娃片背表面沉積150nm厚的Si化層，形成電池 背面的阻擋及絕緣層；[004引11)采用激光或濕法刻蝕方式，在電池背面P+區(qū)域及N+區(qū)域形成電極接觸窗口； 12)采用絲網(wǎng)印刷方式分一次或兩次將電池背面P+區(qū)域及妒區(qū)域電極漿料印刷 在電池背面，然后在高溫燒結(jié)爐中進行烘干并高溫燒結(jié)形成歐姆接觸，得到全背接觸晶體 娃電池。 步驟12)還可W采用蒸發(fā)形成金屬層，然后采用絲網(wǎng)印刷將金屬電極進行圖形 化，在350-45(TC的氮氣氣氛中將電池進行退火形成電池歐姆接觸，得到全背接觸晶體娃電 池。 實施例2 基于滲雜漿料的全背接觸高效晶體娃電池制備工藝，采用W下步驟： 1)將厚度140Um的娃片在氨氧化鐘及雙氧水溶液中去除損傷層，然后在高濃度 氨氧化鐘溶液中進行雙面拋光； 2)采用量產(chǎn)絲網(wǎng)印刷設(shè)備將滲磯源漿料按照設(shè)計圖形印刷到拋光娃片； 3)采用陽CVD設(shè)備在拋當前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
基于摻雜漿料的全背接觸高效晶體硅電池制備工藝，其特征在于，采用以下步驟：1)將厚度140?200μm的硅片在氫氧化鉀及雙氧水溶液中去除損傷層，然后在高濃度氫氧化鉀溶液中進行雙面拋光；2)采用量產(chǎn)絲網(wǎng)印刷設(shè)備將摻磷源漿料按照設(shè)計圖形印刷到拋光硅片；3)采用PECVD或APCVD設(shè)備在拋光硅片表面沉積厚度為100?200nm的SiO2、SiNx或a?Si中的一種或兩種，作為印刷磷源的擴散掩蔽層；4)采用ns激光開孔或者濕法選擇性刻蝕工藝，在摻雜硼漿料上印刷出窗口；5)采用絲網(wǎng)印刷工藝將摻硼漿料印刷到窗口區(qū)域；6)將處理后的硅片置于高溫擴散爐中進行硼、磷共擴散形成P+發(fā)射結(jié)區(qū)域及背表面場N+區(qū)域；7)控制處理溫度為80℃，利用四甲基氫氧化銨及異丙醇的混合溶液在硅片正面制備1?2μm的金字塔絨面；8)將硅片在900℃下高溫退火30?50分鐘，在硅片表面分別形成P+發(fā)射結(jié)及N+背表面場；9)高溫擴散爐中，控制溫度為840℃通PoCl3液態(tài)源，高溫擴散30分鐘，形成結(jié)深約為0.5μm?1μm的N+前表面擴散區(qū)域；10)將硅片在HF溶液中清洗后，在硅片前表面沉積連續(xù)沉積SiOx及SiNx疊層鈍化膜，同時在硅片背表面沉積SiNx層，形成電池背面的阻擋及絕緣層；11)采用激光或濕法刻蝕方式，在電池背面P+區(qū)域及N+區(qū)域形成電極接觸窗口；12)采用絲網(wǎng)印刷方式分一次或兩次將電池背面P+區(qū)域及N+區(qū)域電極漿料印刷在電池背面，然后在高溫燒結(jié)爐中進行烘干并高溫燒結(jié)形成歐姆接觸，得到全背接觸晶體硅電池。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：汪建強，劉穆清，鄭飛，張忠衛(wèi)，石磊，
申請(專利權(quán))人：上海神舟新能源發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31
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