一种ibc电池制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及新能源太阳电池技术领域，尤其涉及一种IBC电池制造方法。
【背景技术】
[0002]背面接触太阳电池是一种将发射极和背表面场均制作在硅片背面的太阳电池，其发射极和背表面场一般设计为两个交叉嵌套的指状结构，被称为交叉指状背面接触电池(IBC)，可参见发表于IEEE Transact1ns on Electron Devices 1977年ED-24期的论文((The interdigitated back contact solar cell: a silicon solar cell for use inconcentrated sunlight》，这种电池的正负电极均采用两个交叉嵌套的指状结构。IBC电池的主要优点是，电池正面无电极遮挡，从而可以吸收更多的太阳光；发射极设计在电池背面，电池正面可以最大程度地从陷光和表面钝化二个方面考虑进行优化设计而不用考虑接触电阻的改善；电极设计不用考虑遮蔽效应，可以获得低的串联电阻。因此IBC电池可以获得24%左右的转换效率。但由于IBC电池的发射极、背表面场等主要结构的尺寸为几十微米到几百微米，需要采用成本较高的光刻技术或其他精确图形化技术，生产工序复杂，生产成本较高，限制了 IBC电池的推广应用。
【发明内容】
[0003]本发明解决的问题是现有的IBC电池生产工序复杂、生产成本较高的问题。为解决所述问题，本发明提供一种IBC电池制造方法。
[0004]本发明提供一种IBC电池制造方法，I)采用碱腐蚀的方法在硅片的正面，即受光面制作绒面陷光结构；
2)采用离子注入的方法在硅片的背面制备出发射极和背场，离子束通过扫描的方式在硅片的特定区域有选择地进行掺杂，最终形成指状结构的发射极和背场；
3)采用PECVD的方法在硅片的正面和背面淀积钝化层或减反射膜；
4)采用丝网印刷的方法在硅片的背面制备电极。
[0005]进一步，所述IBC电池制造方法，离子束的直径小于发射极和背场的宽度，离子束采用“S”型路径来回扫描，最终形成指状结构的发射极和背场。
[0006]进一步，所述IBC电池制造方法，采用硼元素为制备P型发射极的离子源，采用磷元素为制备N型背场的离子源。
[0007]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
由于本发明采用离子注入的方法在硅片的背面直接制备出发射极和背场所需的图形，无需采用光刻技术或其他精确图形化技术，因此生产工序简单，生产成本较低。
[0008]
【附图说明】
[0009]图1a为IBC电池的背面结构示意图； 图1b为IBC电池的剖面结构示意图；
图2为本发明采用离子注入制备发射极的示意图；
图3为本发明采用离子注入制备背场的示意图；
图4为本发明制备钝化层的示意图；
图5为本发明制备电极的不意图；
图6为本发明的离子束采用“S”形扫描路径制备发射极的示意图。
[0010]
【具体实施方式】
[0011]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下文中结合实施例和附图对本发明作进一步阐述。
[0012]参照图1，IBC电池的结构包括N型硅片1、钝化层2、P型发射极3、N型背场4、P电极5、N电极6、减反射膜型发射极3、N型背场4、P电极5、N电极6在平面上均为指状结构，其中P型发射极3和N型背场4相互交叉嵌套，P电极5和N电极6相互交叉嵌套。
[0013]该IBC电池的制造方法如下:
采用碱腐蚀的方法在N型硅片I的正面(即受光面)制作绒面陷光结构;参照图2，采用离子注入的方法在N型硅片I的背面制备出P型发射极3，由离子注入设备产生的离子束8通过扫描的方式在N型硅片I的特定区域有选择地进行掺杂，最终形成指状结构的P型发射极3;参照图3，采用离子注入的方法在N型硅片I的背面制备出N型背场4，由离子注入设备产生的离子束8通过扫描的方式在N型硅片I的特定区域有选择地进行掺杂，最终形成指状结构的N型背场4;参照图4，采用PECVD的方法在N型硅片I的正面和背面淀积钝化层2;参照图5，采用丝网印刷的方法在N型硅片I的背面制备P电极5、N电极6;采用PECVD的方法在N型硅片I的正面淀积减反射膜7。
[0014]进一步地，采用硼元素为制备P型发射极的离子源，采用磷元素为制备N型背场的离子源。
[0015]进一步地，参照图6，离子束的直径小于P型发射极3的宽度，离子束采用“S”型路径来回扫描，最终形成指状结构的P型发射极3。
[0016]类似地，采用“S”型路径来回扫描最终形成指状结构的N型背场4。
[0017]进一步地，钝化层的材料为二氧化硅或氮化硅。
[0018]进一步地，减反射膜的材料为一氧化硅或氮化硅。
[0019]本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种IBC电池制造方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)采用碱腐蚀的方法在硅片的正面，即受光面制作绒面陷光结构； 2)采用离子注入的方法在硅片的背面制备出发射极和背场，离子束通过扫描的方式在硅片的特定区域有选择地进行掺杂，最终形成指状结构的发射极和背场； 3)采用PECVD的方法在硅片的正面和背面淀积钝化层或减反射膜； 4)采用丝网印刷的方法在硅片的背面制备电极。2.依据权利要求1所述的IBC电池制造方法，其特征在于，所述步骤2)中离子束的直径小于发射极和背场的宽度，离子束采用“S”型路径来回扫描，最终形成指状结构的发射极和背场。3.依据权利要求1所述的IBC电池制造方法，其特征在于，采用硼元素为制备P型发射极的离子源。4.依据权利要求1所述的IBC电池制造方法，其特征在于，采用磷元素为制备N型背场的离子源。5.依据权利要求1所述的IBC电池制造方法，其特征在于，所述钝化层的材料为二氧化硅或氮化硅。6.依据权利要求1所述的IBC电池制造方法，其特征在于，所述减反射膜的材料为一氧化硅或氮化硅。
【专利摘要】本发明公开一种IBC电池制造方法，在该制造方法中，采用碱腐蚀的方法在硅片的正面（即受光面）制作绒面陷光结构；采用离子注入的方法在硅片的背面制备出发射极和背场，离子束通过扫描的方式在硅片的特定区域有选择地进行掺杂，最终形成指状结构的发射极和背场；采用PECVD的方法在硅片的正面和背面淀积钝化层或减反射膜；采用丝网印刷的方法在硅片的背面制备电极。由于本发明采用离子注入的方法在硅片的背面直接制备出发射极和背场所需的图形，无需采用光刻技术或其他精确图形化技术，因此生产工序简单，生产成本较低。
【IPC分类】H01L31/0224, H01L31/18
【公开号】CN105514184
【申请号】CN201510887048
【发明人】雷刚, 石梦奇, 曹佳晔, 范襄, 池卫英
【申请人】上海空间电源研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月7日