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【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于太陽能電池,具體涉及一種背接觸鈍化電池制備方法及結構。
技術介紹
1、背接觸類電池是一種太陽能電池技術,該電池采用不同于傳統晶硅光伏電池的設計,它的電極位于電池的背面,這意味著正面完全暴露給太陽光,提高了光的吸收效率,這種設計還可以減少電流傳輸的路徑,降低電阻,提高電池的性能。
2、晶硅太陽能電池中少數載流子的運動是依靠p-n結內建電場的,為了讓金屬電極接收載流子,背接觸電池的p-n接觸只能由襯底和不同類型的摻雜組成,但這也會導致短路通道的形成,因此依靠激光的技術實現工藝精準的處理是必不可少的。
技術實現思路
1、為了實現上述目的,本專利技術采取了如下技術方案:
2、一種背接觸鈍化電池的制備方法,包括以下步驟:
3、s10、首先對半導體襯底進行清洗,使用電子級化學品進行預拋光處理,接著在所述半導體襯底的其中一面開始鈍化層的制備,從里至外依次為氧化層及本征非晶硅層,此時,沉積鈍化層的一面為背面;
4、s20、在背面單側沉積一層保護層,所述保護層為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅的一種或其組合的一種;
5、s30、使用激光設備對背面的保護膜進行選擇性開槽處理,用于摻雜多晶硅的制備,而不被激光刻蝕的區域則被保留;
6、s40、然后將其放入熱擴散爐中,通入bcl3或bbr3在溫度范圍為800~1000℃下,使用原位摻雜的方式經熱擴散離子摻雜后的表面濃度為5e19,再經過退火處理后此時的本征非晶硅將轉化為摻雜的多晶
7、s50、最外層的保護層可作為背面電極的保護膜,放入槽體中進行正面制絨處理;最后去除背面的最外層氧化層和激光未處理的氧化層;
8、s60、然后在其背面激光未處理的區域上方印刷磷漿;
9、s70、接著進行熱退火處理,通入氧氣、氮氣的其中一種處理5~20min;
10、s80、在電池正、背面各沉積一層膜厚為3~10nm的alxoy,使用peald、ald、pvd的其中一種實現原子層鈍化膜的沉積,使用三甲基鋁和h2o或三甲基鋁和o3的一種完成;完成后在電池的正、背面各沉積一層鈍化減反膜;
11、s90、最終通過金屬化工藝在摻硼多晶硅(p+poly)區域印刷鋁漿印刷形成正電極,在摻磷多晶硅層(n+poly)區域上印刷銀漿形成負電極,完成電池的制備。
12、進一步地,在步驟s10中,處理液為nh4oh、naoh、koh、h2o其中至少一種的溶液,工藝溫度為60~75℃,工藝時間為200s;氧化層厚度為1~3nm,本征非晶硅層poly-si的厚度為80~300nm,氧化硅層沉積的方式為高溫氧化、硝酸氧化、臭氧氧化方式中的一種,本征非晶硅層沉積的方式為低壓化學氣相沉積、等離子體增強化學氣相沉積、物理氣相沉積、催化化學氣相沉積、原子層沉積中、熱絲化氣相沉積中的一種。
13、進一步地,在步驟s20中,所述保護層的制備方法為低壓化學氣相沉積、等離子體增強化學氣相沉積、物理氣相沉積、催化化學氣相沉積、原子層沉積中的一種。
14、進一步地,在步驟s30中,激光處理區域為200~700um。
15、進一步地,在步驟s50中,槽體中的化學品按照體積比為3:20的naoh/koh、h2o的溶液中,溫度為70~85℃處理200~500s,此時得到正面絨面反射率為8~12%,最后通過體積比為1:20的hf、h2o的溶液中在室溫下清洗200~400s,去除背面的最外層氧化層和激光未處理的氧化層。
16、進一步地,在步驟s60中,n區印刷寬度為300~500um,磷漿料的固含量15~35%,粘度20~50pa。
17、進一步地,在步驟s70中,退火溫度氛圍為600~1000℃。
18、進一步地,在步驟s80中,鈍化減反膜的膜厚為70~110nm、折射率2.0~2.4%,鈍化減反膜為氮化硅、氧化硅、氮氧化硅的其中一種或任意的組合完成。
19、進一步地,在步驟s90中,工藝燒結溫度為700~900℃。
20、一種背接觸鈍化電池的結構,用于制備上述所述的背接觸鈍化電池的結構,所述制備方法包括以下步驟:
21、一種背接觸鈍化電池的結構,采用上述任一項所述的背接觸鈍化電池的制備方法,包括:
22、半導體,所述半導體的背光面由里向外依次疊加有隧穿氧化層、摻雜多晶硅層、背面鈍化層減反層;所述半導體的背光面疊加有正面鈍化層減反層;
23、其中,所述摻雜多晶硅層包括依次緊鄰的硼摻多晶硅區域、本征非晶硅區域、磷摻多晶硅區域、本征非晶硅區域及硼摻多晶硅區域,通過金屬化工藝在摻硼多晶硅區域印刷鋁漿印刷形成正電極,摻磷多晶硅層區域上印刷銀漿形成負電極。
24、有益效果:
25、本專利技術在制備背接觸電池時采用了鈍化接觸技術,并用于背面電極的制備,實現了較高的電池轉換效率。并使用一步激光的方法解決了背接觸電池在兩種不同摻雜類型的電極產生漏電的可能。
26、本專利技術可運用于p型或n型半導體襯底其中的任意一種,背面摻雜半導體類型的制備可以是高溫離子熱擴散的方式也可以是激光轉印的方式也可以是硼漿或磷漿涂印的方式,由此來完成背面電極的制備,并在其中通過增加一步激光的工藝方式來產生一種未經任何摻雜的本征非晶硅,此類非晶硅既可以用于鈍化半導體襯底界面也可以用于隔絕不同摻雜類型的區域,實現了較高的背接觸鈍化電池的量產價值和較低成本的生產工藝制作路徑。
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1.一種背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟S10中,處理液為NH4OH、NaOH、KOH、H2O其中至少一種的溶液,工藝溫度為60~75℃,工藝時間為200s;氧化層厚度為1~3nm,本征非晶硅層Poly-Si的厚度為80~300nm,氧化硅層沉積的方式為高溫氧化、硝酸氧化、臭氧氧化方式中的一種,本征非晶硅層沉積的方式為低壓化學氣相沉積、等離子體增強化學氣相沉積、物理氣相沉積、催化化學氣相沉積、原子層沉積中、熱絲化氣相沉積中的一種。
3.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟S20中,所述保護層的制備方法為低壓化學氣相沉積、等離子體增強化學氣相沉積、物理氣相沉積、催化化學氣相沉積、原子層沉積中的一種。
4.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟S30中,激光處理區域為200~700um。
5.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟S50中,槽體中的化學品按照體積比為3:
6.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟S60中,N區印刷寬度為300~500um,磷漿料的固含量15~35%,粘度20~50Pa。
7.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟S70中,退火溫度氛圍為600~1000℃。
8.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟S80中,鈍化減反膜的膜厚為70~110nm、折射率2.0~2.4%,鈍化減反膜為氮化硅、氧化硅、氮氧化硅的其中一種或任意的組合完成。
9.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟S90中,工藝燒結溫度為700~900℃。
10.一種背接觸鈍化電池的結構,其特征在于,采用權利要求1-9中的任一項所述的背接觸鈍化電池的制備方法,包括:
...【技術特征摘要】
1.一種背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟s10中,處理液為nh4oh、naoh、koh、h2o其中至少一種的溶液,工藝溫度為60~75℃,工藝時間為200s;氧化層厚度為1~3nm,本征非晶硅層poly-si的厚度為80~300nm,氧化硅層沉積的方式為高溫氧化、硝酸氧化、臭氧氧化方式中的一種,本征非晶硅層沉積的方式為低壓化學氣相沉積、等離子體增強化學氣相沉積、物理氣相沉積、催化化學氣相沉積、原子層沉積中、熱絲化氣相沉積中的一種。
3.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟s20中,所述保護層的制備方法為低壓化學氣相沉積、等離子體增強化學氣相沉積、物理氣相沉積、催化化學氣相沉積、原子層沉積中的一種。
4.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟s30中,激光處理區域為200~700um。
5.根據權利要求1所述的背接觸鈍化電池的制備方法,其特征在于,在步驟s50中,槽體中的化學品按照體積比為3:20...
【專利技術屬性】
技術研發人員:張鵬,歐文凱,張東威,
申請(專利權)人:江門普樂開瑞太陽能科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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