一种N型IBC太阳电池的制作方法与流程

本发明涉及高效背接触式太阳电池技术领域，具体为一种n型ibc太阳电池的制作方法。

背景技术：

ibc(interdigitatedbackcontact)电池是指正面无电极，正负电极金属栅线呈指状交叉排列于电池背面。

最大特点是pn结和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡，因此有最高的短路电流(isc)，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串阻(rs)，这样可以提高填充因子(ff)，加上电池的前表面场(fsf)以及良好的钝化作用，使开路电压(voc)增加。

但由于少数载流子(空穴)在背表面场(bsf)之上的区域要传输到背发射极(emitter)距离较远，容易被复合，因此背表面场(bsf)区域的宽度一般不超过400微米，而背发射极区域的宽度一般都在1000微米以上，造成不适合用物理气相溅镀(pvd)或蒸镀的方法一次性的制作正负电极，以及负电极丝网印刷的对准难度较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种减少光生载流子的行径距离，减少表面复合的机会，所以得到最高的短路电流的n型ibc太阳电池的制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种n型ibc太阳电池的制作方法，所述方法包括如下步骤：

硅片双面清洗；

硅片背面硼扩散；

扩散面掩膜(sinx)等离子化学气相沉积；

硅片正面单面制绒；

正面硼扩散形成前浮动发射极；

硅片双面硼玻璃(bsg)及掩膜(sinx)去除；

硅片前表面钝化及减反膜等离子化学沉积sio2/sinx；

硅片背面硼扩散面激光图形化；

激光图形化的部分磷扩散形成背表面场(bsf)；

硅片背面钝化膜(sio2)沉积，用炉管干氧法；

丝网印刷硼电极(正电极)；

丝网印刷磷电极(负电极)；

硅片烧结处理。

优选的，所述硅片为150微米厚n型单晶硅片，电池受光面积为239cm2，比电阻为3-10ω·cm。

优选的，所述硅片正面硼扩散形成前浮动发射极(ffe)，扩硼后的方阻为80-120ω/sq。

优选的，所述背表面场(bsf)区域的宽度为400-1200微米之间的范围，因此背发射极(emitter)区域和背表面场(bsf)区域可等宽度设计。

优选的，所述硅片背面钝化膜用炉管干氧法生长二氧化硅的厚度为15-25纳米。

优选的，所述丝网印刷正负电极的正负极单独印刷，正电极用掺杂硼的银浆印刷，负电极用掺杂磷的银浆印刷。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明将扩磷的前表面场(fsf)由扩硼的前浮动发射极(frontfloatingemitter)取代，这样可使bsf以上区域所产生的少数载流子(空穴)经由前浮动发射极(ffe)的泵浦效应及横向传输至背发射极(emitter)的正上方再注入后，经基极(base)到达emitter，减少光生载流子的行径距离，减少表面复合的机会，所以得到最高的短路电流。

2、本发明可使bsf区域宽度不再局限于400微米以下，甚至宽度长达1200微米以上，复合效应增加不明显，emitter和bsf区域可等宽度设计，方便金属化工艺及组件工艺的连接。

附图说明

图1为本发明一种n型ibc太阳电池的制作方法的流程图；

图2为本发明一种n型ibc太阳电池的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种n型ibc太阳电池的制作方法，采用的硅片为150微米厚n型单晶硅片，电池受光面积为239cm2，比电阻为3-10ω·cm，所述方法包括如下步骤：

s1、硅片双面清洗；

s2、硅片背面硼扩散；

s3、扩散面掩膜(sinx)等离子化学气相沉积；

s4、硅片正面单面制绒；

s5、正面硼扩散形成前浮动发射极(ffe)，扩硼后的方阻为80-120ω/sq；

s6、硅片双面硼玻璃(bsg)及掩膜(sinx)去除；

s7、硅片前表面钝化及减反膜等离子化学沉积sio2/sinx约80～85纳米；

s8、硅片背面硼扩散面激光图形化；

s9、激光图形化的部分磷扩散形成背表面场(bsf)，emitter和bsf掺杂完之后的方阻都为60-70ω/sq，所述背表面场(bsf)区域的宽度为400-1200微米，背发射极(emitter)区域和背表面场(bsf)区域可等宽度设计；

s10、硅片背面沉积钝化膜(sio2)，用炉管干氧法生长二氧化硅的厚度为15-25纳米；

s11、丝网印刷硼电极(正电极)，正电极用掺杂硼的银浆印刷；

s12、丝网印刷磷电极(负电极)，负电极用掺杂磷的银浆印刷；

s13、硅片烧结处理，烧结温度为830-870℃。

如图2所示，n型硅片1正面依次形成有前浮动发射极2(ffe)、钝化膜及减反膜(sio2/sinx)3，n型硅片1背面依次形成有背发射极(emitter)4、背表面场(bsf)5、钝化膜(sio2)6，背发射极4和背表面场5区域等宽度设计。

本发明将扩磷的前表面场(fsf)由扩硼的前浮动发射极(frontfloatingemitter)取代，这样可使bsf以上区域所产生的少数载流子(空穴)经由前浮动发射极(ffe)的泵浦效应及横向传输至背发射极(emitter)的正上方再注入后，经基极(base)到达emitter，减少光生载流子的行径距离，减少表面复合的机会，所以得到最高的短路电流，以本实施例n型单晶硅片受光面积239平方厘米而言，可实现短路电流达10a左右，短路电流密度可达41.4a/cm²左右，填充因子79％左右，光电转换效率达21.5％以上。

本发明可使bsf区域宽度不再局限于400微米以下，甚至宽度长达1200微米以上，复合效应增加不明显，emitter和bsf区域可等宽度设计，方便金属化工艺及组件工艺的连接。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。