一种基于apcvd技术的n型双面太阳能电池及其制备方法_3

文档序号:9812597阅读:来源:国知局
所沉积的BSG膜的厚度优选为大于50nmo
[0062](4)、如图4所示,将同时沉积有BSG膜2和PSG膜3的N型单晶硅基体I放入退火炉(本实施例优选管式的退火炉)中进行退火处理,退火的峰值温度优选为700?1100°C,优选为900?1000°C,退火时间为30?200min,优选为60?200min,环境气源优选为N2和02,退火处理使得要掺杂的硼杂质和磷杂质分别从BSG膜2和PSG膜3中扩散到N型单晶硅基体I中,从而在N型单晶硅基体I的前表面形成ρ+掺杂的发射极4,在N型单晶硅基体I的背表面形成η+掺杂的基极5。
[0063](5)、如图5所示,将退火后的N型单晶硅基体I置于HF溶液中,用于去除硅基体前后表面的BSG膜2和PSG膜3,然后按照RCA标准清洗法的清洗流程对硅片进行清洗。
[0064](6)、如图7所示,在N型单晶娃基体I的前表面采用ALD(原子层沉积,Atomic layer(^卩08;[1:;[011)的方式先沉积一层厚度为不小于2111]1的41203介质膜8,然后在41203介质膜8上利用PECVD技术再沉积一层SiNx介质膜7,SiNx介质膜7的厚度优选为60nm?lOOnm,在N型单晶硅基体I背表面同样采用PECVD技术沉积一层SiNx介质膜,SiNx介质膜7的厚度优选为大于20nm,N型单晶硅基体I前表面的Al2O3介质膜8和SiNx介质膜7组成的复合膜的作用为实现硅基体前表面的钝化和光的减反射,硅基体背表面SiNx介质膜7的作用为实现硅基体背表面的钝化。
[0065](7)、如图10所示,通过丝网印刷工艺和共烧结工艺在N型单晶硅基体I的前表面实现与P+掺杂的发射极欧姆接触的P+电极9,P+电极9包括金属细栅线和金属主栅线;在N型单晶硅基体I的背表面实现与η+掺杂的基极欧姆接触的N+电极10,N+电极10也包括金属细栅线和金属主栅线,完成N型双面电池的制作。
[0066]本实施例中通过丝网印刷和共烧结的方式制作金属电极并与ρ+掺杂的发射极和η+掺杂的基极形成欧姆接触,与P+掺杂的发射极相欧姆接触的金属电极为正极金属电极,其包括相垂直设置的正极金属细栅线和正极金属主栅线。与η+掺杂的基极相欧姆接触的金属电极为负极金属电极,其包括负极金属细栅线和负极金属主栅线,这两种金属电极通过丝网印刷的方式分别印刷在镀膜后的N型单晶硅基体I前后表面,印刷结束后经一次烧结形成欧姆接触,制备工艺简单。
[0067]需要说明的是,本实施例中步骤(2)和步骤(3)的顺序可以调换,不影响本实施例的实施,调换之后亦在本发明的保护范围。
[0068]参见图10所示,本实施例还提供了一种基于APCVD技术的N型双面太阳能电池,包括N型晶体硅基体,~型晶体硅基体的前表面包括依次从内到外的P+掺杂的发射极4、钝化减反膜和与P+掺杂的发射极4欧姆接触的P+电极9;Ν型晶体硅基体的背表面包括依次从内到外的η+掺杂的基极5、钝化膜和与η+掺杂的基极5欧姆接触的N+电极1; ρ+掺杂的发射极4和η+掺杂的基极5利用APCVD技术分别沉积一层掺硼的S12和掺磷的S12,然后退火处理的方式制备。本实施例中钝化减反膜是Al2O3介质膜8与SiNx介质膜7组成的双层复合介质膜,钝化减反膜的厚度为70?IlOnm;钝化膜是单层的SiNx介质膜,钝化膜的厚度大于或者等于20nm。优选地,N型晶体硅基体前表面的SiNx介质膜7的厚度为60nm?100nm,N型晶体硅基体背表面的SiNx介质膜7厚度大于或者等于20nm;Al203介质膜8的厚度大于或者等于2nm。
[0069]本实施例提供的一种基于APCVD技术的N型双面太阳能电池的制备方法,利用APCVD设备沉积BSG膜2和PSG膜3的方式来实现发射极和基极的掺杂,不仅可以省去掩膜的工艺,而且也不需要边缘刻蚀,工艺流程简单可靠,降低了生产成本。仅需要一步高温退火处理就可以实现发射极和基极的同时掺杂,因此对N型硅片的高温破坏影响较小,从而可以有效提高产品良率。制备得到的基于APCVD技术的N型双面太阳能电池发电效率高、性能稳定。
[0070]本实施例采用Al2O3介质膜8对前表面ρ+掺杂的发射极4进行钝化,可以有效降低表面复合速率,提高电池的开路电压和短路电流。
[0071]实施例3
[0072]参见图1至图5、图8以及图11所示,本实施例提供的一种基于APCVD技术的N型双面太阳能电池的制备方法,包括如下步骤:
[0073](I)、选择N型晶体硅基体,并对N型晶体硅基体的前表面作制绒处理;本实施例中,如图1所不,所选用的N型晶体娃基体为有〈100〉晶向的N型单晶娃基体I,本实施例的N型单晶硅基体I是N型CZ单晶硅基体(按照直拉生长的方法得到的单晶硅),N型单晶硅基体I的电阻率为0.5?15Ω.cm;N型单晶娃基体I的厚度为50?300μηι,优选80?200μπι;制绒处理的具体方式为:将该N型单晶硅基体I置于碱性水溶液中进行表面腐蚀以形成金字塔小绒面,碱性水溶液优选为氢氧化钠或氢氧化钾水溶液,制绒后的N型单晶硅基体I用质量浓度为5?10%的盐酸浸泡I?3分钟,优选2分钟,再用去离子水将N型单晶硅基体I漂洗干净,进行下一步骤。
[0074](2)、如图2所示,将步骤(I)处理后的N型单晶硅基体I放入工业用APCVD(常压化学气相沉积)设备中,在N型晶体硅基体的前表面沉积掺硼的S12膜,形成BSG膜2(硼硅玻璃),所使用的硼源优选为气态的B2H6,沉积膜所用环境气体为SiH4和02,所沉积的BSG膜的厚度优选为大于50nmo
[0075](3)、如图3所示,将N型单晶硅基体I放入工业用APCVD设备中,在N型单晶硅基体I的背表面沉积掺磷的S12膜,形成PSG膜3(磷硅玻璃),所使用的磷源优选为气态的PH3,沉积膜所使用的环境气体为SiH4和O2,沉积的PSG膜3的厚度优选为大于50nm。
[0076](4)、如图4所示,将同时沉积有BSG膜2和PSG膜3的N型单晶硅基体I放入退火炉(本实施例优选管式的退火炉)中进行退火处理,退火的峰值温度优选为700?1100°C,优选为900?1000°C,退火时间为30?200min,优选为60?200min,环境气源优选为N2和02,退火处理使得要掺杂的硼杂质和磷杂质分别从BSG膜2和PSG膜3中扩散到N型单晶硅基体I中,从而在N型单晶硅基体I的前表面形成ρ+掺杂的发射极4,在N型单晶硅基体I的背表面形成η+掺杂的基极5。
[0077](5)、如图5所示,将退火后的N型单晶硅基体I置于HF溶液中,用于去除硅基体前后表面的BSG膜2和PSG膜3,然后按照RCA标准清洗法的清洗流程对硅片进行清洗。
[0078](6)、如图8所示,将清洗后N型单晶硅基体I置于工业用管式退火炉中进行热氧化,热氧化温度优选为600?900°C,通氧氧化时间一般不少于10分钟,环境气源为犯和02,氧化结束后,将会在娃基体的前后表面形成Si02介质膜6,Si02介质膜6的厚度优选为2?15nm,氧化结束后,再用ALD的方式在N型单晶硅基体I前表面沉积一层厚度为2nm?1nm的Al2O3介质膜8,然后在Al2O3介质膜8上用PECVD的方式再沉积一层SiNx介质膜7,SiNx介质膜7的厚度优选为50nm?90nm,在N型单晶硅基体I背表面同样采用PECVD的方式沉积一层SiNx介质膜7,SiNx介质膜7的厚度优选为大于20nm,N型单晶硅基体I前表面的S12介质膜,Al2O3介质膜8和SiNx介质膜7的共同实现硅基体前表面的钝化和光的减反射,硅基体背表面的S12膜与背表面的SiNx介质膜的作用为实现硅基体背表面的钝化。
[0079 ] (7 )、如图11所示,通过丝网印刷工艺和共烧结工艺在N型单晶硅基体I的前表面实现与P+掺杂的发射极欧姆接触的P+电极9,P+电极9包括金属细栅线和金属主栅线;在N型单晶硅基体I的背表面实现与η+掺杂的基极欧姆接触的N+电极10,N+电极10也包括金属细栅线和金属主栅线,完成N型双面电池的制作。
[0080]本实施例中通过丝网印刷和共烧结的方式制作金属电极并与ρ+掺杂的发射极和η+掺杂的基极形成欧姆接触,与P+掺杂的发射极相欧姆接触的金属电极为正极金属电极,其包括相垂直设置的正极金属细栅线和正极金属主栅线。与η+掺杂的基极相欧姆接触的金属电极为负极金属电极,其包括负极金属细栅线和负极金属主栅线,这两种金属电极通过丝网印刷的方式分别印刷在镀膜后的N型单晶硅基体I前后表面,印刷结束后经一次烧结形成欧姆接触,制备工艺简单。
[0081]本实施例还提供了一种基于APCVD技术的N型双面太阳能电池,包括N型晶体硅基体,N型晶体硅基体
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1