全背场扩散n型硅基电池及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及太阳电池领域，尤其是一种全背场扩散N型娃基电池及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在太阳电池效率市场要求越来越高的形势下，N型电池作为高效电池的重要 解决切入点，越来越受到重视和普及。
[0003] N型电池较常规电池主要优势是可W大幅提高电池体寿命，由于没有B-0复合的影 响，光致衰减可W忽略不计。目前国内普遍采用BBr3液态源管式扩散方法，由于液态源管式 扩散法有如下通病：1，由于管式气流基本为炉尾进气，因此各个溫区的方阻情况容易产生 差异，影响产线质量管控;2,管式扩散的片间距的问题，导致娃片中屯、和边缘的棚源沉积量 有较大差异，从而导致片内均匀性无法达到较好的一致性，减少金属化工艺窗口； 3,管式 BBr3棚扩散在常规的单面扩散中背面经常会由于气态扩散的原因，产生了B扩散结区，在后 道很难去除，影响后道憐扩散，W及电池的效率和漏电情况。旋涂+推进的棚扩散方式则没 有相关问题。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是:提出一种全背场扩散N型娃基电池及其制备方法，具 有较高的转化效率，在不增加了生产成本条件下，充分使用原有的P型电池生产设备，产出 了较低漏电，并且高效的电池。
[0005] 本发明所采用的技术方案为:一种全背场扩散N型娃基电池，包括N型娃基本体，所 述的N型娃基本体的正面自下而上依次设置有正面憐扩散n+层、正面氧纯化层、W及正面减 反射层;正面银电极穿透设置在正面憐扩散n+层、正面氧纯化层、W及正面减反射层之间； 所述的N型娃基本体的背面自上而下依次设置有棚扩散P+层、背面氧纯化层、背面保护层W 及侣背场;所述的棚扩散P+层上具有由于激光开槽和侣厂烧结造成的P+层扩大区域;N型娃 基电池的PN结设置于N型娃基本体的背面;所述的侣背场上设置有背面银电极W及激光开 孔部分的侣背场填充区域。
[0006] 进一步的说，本发明所述的背面保护层为Si化保护层。
[0007] 同时，本发明还提出一种全背场扩散N型娃基电池的制备方法，包括W下步骤：
[000引1)双面抛光:选择N型单晶原娃片，用过氧化氨和氨水按照体积比6:1组成的混合 液经稀释后在50~80°C中处理3~lOmin，去除娃片表面机械损伤层;将上述处理后娃片用 质量浓度为1.6~2.0%、溫度在50~70°C的碱性溶液及抛光液进行腐蚀反应，然后用氨氣 酸稀释液清洗，最后得到表面光洁，显微镜下可W看到晶格在15ymW上的抛光面；
[0009] 2)背面制结：在经过抛光处理的娃片的背面，通过旋涂含有棚源的液体，并烘干； 并在有氧条件下，在800-110(TC的溫度下进行推进，渗杂形成n+扩散层，扩散后方阻在30~ 140ohm/sq；
[0010] 3)正面结和边缘处理：在链式氨氣酸和硝酸混合液上方，将扩散后的正面向下漂 浮经过，处理干净正面氧化层，w及边缘可能造成漏电的结区；链式氨氣酸和硝酸的体积比 为 1:4 ~1:6;
[0011] 4)正面制绒：用过氧化氨和氨水按照体积比6:1组成的混合液经稀释后在60~80 C中预处理3~lOmin，去除娃片表面机械损伤层；将上述处理后娃片用质量浓度为1.6~ 2.0%、溫度在70~90°C的TMHA有机碱溶液及制绒添加剂进行腐蚀反应，最后得到金字塔形 状的绒面结构;然后用盐酸和水稀释液清洗；
[0012] 5)憐扩散：使用管式P0C13憐扩散，扩散溫度在700-820°C之间，推进溫度在820- 850°C之间，方阻在60-140ohm/sq之间；
[0013] 6)去BSG和PSG:使用氨氣酸稀释液去除BSG和PSG，氨氣酸质量浓度为1-10%，清洗 时间为2-lOmin;
[0014] 7)纯化:使用AlOx或热生长氧化娃完成正反面纯化；
[0015] 8)背面锻膜:使用Si化在背面80-300nm的厚度进行保护背面纯化层；
[0016] 9)正面锻减反射膜:采用PECV的受备沉积优化后的氮化娃和氮氧化娃减反射层；
[0017] 10)背面激光开膜:使用激光在背面开出宽为20-200um的线图形，或点图形，或线 段图形。
[0018] 本发明采用了旋涂和背面酸洗技术的结合，避免了采用液态B扩散技术存在着扩 散溫度过高(950~ΙΟΟΟΓ)，扩散均匀性差，表面渗杂浓度低不易形成很好的电极接触等诸 多问题。棚旋涂扩散，结合硝酸和氨氣酸的单面酸洗，极大的降低了正面棚憐共渗杂的风 险，因此制备好的电池漏电情况较常规Ν型电池小1-2个数量级。另外Α1烧结技术在Ρ型晶体 娃电池中被广泛应用于形成侣背场，是产业化中非常成熟的技术。丝网印刷机和高溫烧结 炉都是目前Ρ型晶体娃电池生产所采用的设备，因此和目前生产线具有完全的兼容性。常规 的丝网印刷优化技术，W及诸如高数量主栅图形，W及二次印刷等相关技术等完全可W兼 容。
[0019] 本发明的有益效果是:ρη结靠近背面，金属电极和纯化层有较高的光电转化效率； Ν型电池片开路电压和短路电流均较常规Ν型电池高出较多，电池转换效率高，完全符合市 场大功率组件的要求；同时由于其制备工艺简单易行，和原有的Ρ型晶娃电池流程兼容，并 不用造成设备浪费，适合大规模工业生产。
【附图说明】
[0020] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0021 ]图1是本发明的优选实施例的结构示意图；
[0022] 图中：1.正面银电极，2.正面减反射层，3.正面氧纯化层，4.正面憐扩散η+层，5. η 型娃基，6.棚扩散Ρ+层，7.背面氧纯化层，8.背面SiNx保护层，9.侣背场，10.激光开孔部分 的侣背场填充区域，11.背面银电极，12.由于激光开槽和侣厂烧结造成的P+层扩大区域。
【具体实施方式】
[0023] 现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。运些附图均为简化的 示意图，仅W示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0024] 如图1所示，一种全背场扩散N型娃基电池，包括N型娃基本体，N型娃基本体的正面 自下而上依次设置有正面憐扩散n+层、正面氧纯化层、W及正面减反射层;正面银电极穿透 设置在正面憐扩散n+层、正面氧纯化层、W及正面减反射层之间；N型娃基本体的背面自上 而下依次设置有棚扩散P+层、背面氧纯化层、背面Si化保护层W及侣背场;棚扩散P+层上具 有由于激光开槽和侣厂烧结造成的P+层扩大区域;N型娃基电池的PN结设置于N型娃基本体 的背面;侣背场上设置有背面银电极W及激光开孔部分的侣背场填充区域。
[0025]具体的制备方法包括W下步骤：
[00%] 1)双面抛光:将原始娃片预处理抛光，采用K0H抛光;选择N型单晶原娃片，用过氧 化氨和氨水按照体积比6