本发明涉及硅太阳电池制造工艺，具体涉及一种背面局部接触硅太阳电池的制造方法。
背景技术：
硅太阳电池实质上是一个PN结器件，通过PN结的电场将光照所产生的光生载流子驱动到PN结的两边形成光生电流，从而实现光电转换的效果。为了减少光生载流子的复合而提高硅太阳电池的电性能，在硅片体内和表面都增加了减少复合机制的结构或措施。在体内，要选择高纯度、低缺陷、低含氧量的硅单晶或多晶材料；在背面通过重掺杂与硅片同类型的材料形成背面电场，加速光生载流子的漂移速度等，例如对P型硅片在背面形成铝背场。在表面，通过各类钝化技术如PECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，等离子增强化学气相沉积)生长氮化硅膜等方法减少表面复合。随着硅片厚度不断减薄，硅片背面的复合速率成为影响电池转换效率的关键，传统覆盖整个硅片背面的铝背场在减少复合方面存在着较大的局限性，铝背场覆盖区域的硅片没有表面钝化，表面态差，电池的开路电压和短路电流都受到很大的影响。为解决背面全背场所带来的问题，业界提出了只有局部区域与硅片直接接触的背面局部接触硅太阳电池，其背电场只有局部区域与硅片直接接触，其它区域通过钝化层与硅片隔离开来，这样既保持了背面的场效应，同时减少了背面金属与硅片的接触面积，使金属与半导体界面的高复合速率区域大大减少，从而提高了电池的转化效率。目前制备背面局部接触硅太阳电池时，通常会先对P型硅片进行制绒并清洗；再进行扩散形成PN结；接着通过刻蚀去除掉正面区域外的PN结；然后在硅片正面制作减反膜氮化硅，并在硅片背面制作钝化层；接着通过腐蚀性浆料将钝化层的局部区域腐蚀掉来制作局部接触或是直接在硅片的局部区域印刷浆料并经烧结后形成局部接触；最后在硅片正面制作正面电极并在硅片背面制作与局部接触电性连接的背面电极。上述通过腐蚀性浆料将钝化层的局部区域腐蚀掉来制作局部接触的方法存在着制作工艺复杂和易因腐蚀不良等原因造成局部接触与硅片间难以形成良好的欧姆接触的问题；而上述直接在硅片背面的钝化层的局部区域印刷浆料并经烧结形成局部接触的方法也因难以精准的烧穿钝化层从而难以形成良好的欧姆接触。为解决上述局部接触与硅片之间难以形成良好的欧姆接触的问题，现有技术还会在背面未形成钝化层之前而在硅片背面的局部区域通过丝网印刷等方式形成局部接触，然后通过烧结使局部接触重掺杂进硅片而形成重掺杂的背场，之后再形成钝化层。此种方法可以在硅片与背面接触间形成良好的欧姆接触，但是在进行烧结处理时硅片背面没有钝化层的遮蔽，烧结的高温容易造成硅片被杂质污染从而降低硅太阳电池的电性能。因此，如何提供一种背面局部接触硅太阳电池的制造工艺以使局部接触与硅片间形成良好的欧姆接触同时又能在烧结处理时较好的保护硅片，已成为业界亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
针对上述常规的背面局部接触硅太阳电池制作方法的缺点，本发明将提供一种背面局部接触硅太阳电池的制造方法，通过本发明可有效改善局部接触与硅片间欧姆接触且可减少无钝化层热处理所产生的损伤。本发明所提供的一种背面局部接触硅太阳电池的制造方法包括以下步骤：a、提供硅太阳电池对应的硅片；b、在所述硅片上制作绒面并清洗；c、通过扩散在所述硅片正面形成PN结；d、通过刻蚀去除所述硅片正面区域外的PN结；e、在所述硅片正面形成减反膜；f、在所述硅片背面的局部区域形成与所述硅片同类型的局部接触；g、在所述硅片背面形成钝化层；h、对所述硅片进行烧结处理使所述局部接触重掺进硅片形成重掺杂区；以及i、在所述硅片正面、背面分别形成正面电极和背面电极。在上述背面局部接触硅太阳电池的制造方法中，在步骤h中，烧结处理的温度为800℃～1150℃。在上述背面局部接触硅太阳电池的制造方法中，所述背面钝化层为氮化硅和/或二氧化硅，所述减反膜为氮化硅。在上述背面局部接触硅太阳电池的制造方法中，所述硅片为P型，其电阻率为0.5～10Ω·cm，厚度为0.2μm～0.4μm；在步骤f中，所述局部接触由丝网印刷或离子注入形成，所述的丝网印刷的浆料为铝浆、银铝浆或以铝元素为主和其他三族元素的混合浆料；在步骤h中，所述重掺杂区的三族元素的浓度在1018/cm3以上，重掺杂区的深度在0.5μm以上。在上述背面局部接触硅太阳电池的制造方法中，在步骤i中，通过丝网印刷银浆并进行热处理形成正面电极，或通过激光刻槽后电镀铜并进行热处理形成正面电极；通过丝网印刷铝浆或银铝浆或者溅射、蒸发铝并进行热处理在硅片背面形成背面电极，所述热处理的温度范围为600℃～800℃。在上述背面局部接触硅太阳电池的制造方法中，所述局部接触为多个圆形或圆环形、多个方形或方框形，或多个正多边形或正多边框形，所述多个圆形或圆环形、多个方形或方框形，或多个正多边形或正多边框形排列成面阵列结构，所述局部接触的面积占硅片背面总面积的0.1％～10％。在上述背面局部接触硅太阳电池的制造方法中，步骤i设置在步骤g和h之间，步骤i通过丝网印刷银浆并进行烘干形成正面电极，或通过激光刻槽后电镀铜并进行烘干形成正面电极，步骤i通过丝网印刷铝浆或银铝浆并进行烘干或者溅射、蒸发铝在硅片背面形成背面电极，步骤h中的烧结处理使正面电极和背面电极均与硅片形成欧姆接触，所述烘干温度为100℃～500℃。与现有技术中先在背面形成钝化层再形成局部接触并通过烧结处理而使局部接触与硅片间无法形成良好的欧姆接触相比，本发明的背面局部接触硅太阳电池的制造方法先形成局部接触后进行烧结，从而使局部接触无需烧穿钝化层而与硅片间形成良好的欧姆接触。与现有技术中在背面无钝化层而直接对背面具有局部接触的硅片进行烧结处理相比，本发明的背面局部接触硅太阳电池的制造方法先形成局部接触后形成钝化层再进行烧结，从而降低了热处理对硅片背面的损伤。附图说明图1为本发明的背面局部接触硅太阳电池的制造方法的流程图。具体实施方案下面结合具体实施例及附图来详细说明本发明的目的及功效。参见图1，本发明的背面局部接触硅太阳电池的制造方法首先进行步骤S10，提供硅太阳电池对应的硅片。在本实施例中，所述硅片为P型单晶硅片，其电阻率为0.5～10Ω·cm，厚度为200μm～400μm，硅片大小为125mm×125mm。接着继续步骤S11，在所述硅片上制作绒面并清洗，针对单晶和多晶硅片分别采用不同的制绒方法，当是单晶硅片时采用氢氧化钾或氢氧化钠等碱性溶液在硅片上形成类似金字塔形的绒面，当是多晶硅片时采用氢氟酸、硝酸或乙酸等酸性溶液在多晶硅片上形成类似多孔的绒面；对制绒后硅片进行清洗时依次用到盐酸、氢氟酸溶液和去离子水等。在本实施例中，采用氢氧化钠溶液在单晶硅片上形成了类似金字塔形的绒面。接着继续步骤S12，通过扩散在所述硅片正面形成PN结。在本实施例中，先在硅片正面栅极对应的区域印刷或喷涂磷源，之后将硅片送进扩散炉进行双面扩散，扩散炉中所用扩散源为三氯氧磷(POCl3)，从而在硅片正面形成选择性发射极。在本发明其他实施例中，可不印刷或喷涂磷源，而仅将硅片送进扩散炉进行双面扩散，或将两片硅片背面相对贴合为一组将硅片送进扩散炉进行单面扩散，在扩散炉中通过三氯氧磷源对P型单晶硅片进行扩散形成通常所用的PN结。接着继续步骤S13，通过刻蚀去除所述硅片正面区域外的PN结，所述刻蚀为湿法刻蚀或等离子刻蚀。在本实施例中，通过氢氟酸(HF)和硝酸(HNO3)的混合溶液对硅片背面和侧面进行刻蚀，从而去除硅片背面和侧面的PN结。接着继续步骤S14，在所述硅片正面形成减反膜。所述减反膜可为氮化硅(SiN)或二氧化钛(TiO2)等。在本实施例中，所述减反膜为氮化硅，所述氮化硅通过等离子增强化学气相沉积形成。接着继续步骤S15，在所述硅片背面的局部区域上形成与所述硅片同类型的局部接触。所述局部接触由丝网印刷或离子注入形成，所述局部接触为多个圆形或圆环形、多个方形或方框形，或多个正多边形或正多边框形，所述多个圆形或圆环形、多个方形或方框形，或多个正多边形或正多边框形排列成面阵列结构，局部接触的面积占硅片背面总面积的0.1％～10％。在本实施例中，所述局部接触由丝网印刷形成，丝网印刷所用的浆料为铝浆、银铝浆或以铝元素为主和其他三族元素的混合浆料；所述局部接触为排列成面阵列的多个方形，局部接触的面积占硅片背面总面积的1.5％。接着继续步骤S16，在所述硅片背面形成钝化层。所述的背面钝化层为氮化硅、二氧化硅或氮化硅与二氧化硅复合钝化膜或其他复合钝化膜，所述氮化硅通过等离子增强化学气相沉积形成，所述二氧化硅通过化学气相沉积(CVD)或热氧化形成。在本实施例中，所述钝化层为氮化硅，其通过等离子增强化学气相沉积工艺形成。接着继续步骤S17，对所述硅片进行烧结处理使所述局部接触重掺进硅片形成重掺杂区；烧结处理的温度范围是800至1150℃。所述重掺杂区的三族元素的浓度在1018/cm3以上，重掺杂区的深度在0.5μm以上。在本实施例中，采用链式快速热处理(RTP)炉进行烧结处理，烧结温度是850℃，烧结时间是30S至40S。接着继续步骤S18，在所述硅片正面、背面分别形成正面电极和背面电极。通过丝网印刷银浆并进行热处理形成正面电极，或通过激光刻槽后电镀铜并进行热处理形成正面电极，通过丝网印刷铝浆或银铝浆或者溅射、蒸发铝并进行热处理在硅片背面形成背面电极，所述热处理的温度为600℃～800℃。在本实施例中，通过激光刻槽后电镀铜形成正面电极，通过丝网印刷银铝浆形成背面电极。现有技术中将125mm×125mm单晶硅片先形成钝化层后制作背面局部接触，再进行烧结使背面接触烧穿钝化层重掺杂进硅片形成欧姆接触，所生成的硅太阳电池的串联电阻Rs为5.3Ω；采用本实施例所制成的125mm×125mm硅太阳电池的串联电阻Rs为4.8Ω，与现有技术相比，本发明有效改善了局部接触与硅片间的欧姆接触，从而有效降低了串联电阻。另外，现有技术中将125mm×125mm单晶硅片先在背面形成局部接触，再进行烧结使背面接触重掺杂进硅片形成欧姆接触，之后再形成钝化层，所生成的硅太阳电池的转换效率Eff为19.15％；而采用本实施例所制成的125mm×125mm硅太阳电池的转换效率Eff为19.34％，与现有技术相比，本发明有效降低了无钝化层烧结处理对硅片的损伤，从而有效提高了硅太阳电池的转换效率。在本发明其他实施例中，步骤S18设置在步骤S16和S17之间，即先通过丝网印刷银浆并进行烘干形成正面电极，或通过激光刻槽后电镀铜并进行烘干形成正面电极，并通过丝网印刷铝浆或银铝浆并进行烘干或者溅射、蒸发铝在硅片背面形成背面电极，所述烘干温度为100℃～500℃。步骤S17中的烧结处理使正面电极和背面电极均与硅片形成欧姆接触，如此可简化步骤，提高效率。综上所述，本发明的背面局部接触硅太阳电池的制造方法先形成局部接触后进行烧结，从而使局部接触无需烧穿钝化层进而使局部接触与硅片间形成良好的欧姆接触，本发明先形成局部接触后形成钝化层再进行烧结，从而减轻了烧结处理对硅片背面的损伤。