太阳电池的开槽方法及制备方法与流程

本发明涉及太阳电池，特别是涉及一种太阳电池的开槽方法及制备方法。

背景技术：

1、目前，太阳电池的制备工艺日趋成熟，已经能够实现标准化生产。其中，太阳电池的主要制备工艺如下：在硅片上依次制备隧穿氧化层、掺杂多晶硅层及硼硅玻璃层(bsg)，然后采用激光去除部分硼硅玻璃层，再采用碱性溶液去除部分掺杂多晶硅层、隧穿氧化层及硅片，以实现开槽，最后镀膜并制备电极。

2、然而，在开槽时，即在采用激光去除硼硅玻璃层的过程中，激光产生的热会导致掺杂多晶硅层中的掺杂浓度发生再分布，从而使掺杂多晶硅层靠近空气侧的掺杂浓度升高，即使掺杂多晶硅层表层的掺杂浓度大幅度升高，从而形成一层富硼层(brl)。同时，在激光作用过程中，掺杂多晶硅层会与空气中的氧气反应而发生一定程度的氧化，最终在激光作用后，在掺杂多晶硅层的表层形成了一层高掺杂浓度的氧化层。一般而言，掺杂多晶硅层的掺杂浓度会影响碱性溶液对掺杂多晶硅层的化学腐蚀效果。具体地，掺杂多晶硅层的掺杂浓度越高，对碱性溶液与掺杂多晶硅层之间的反应的阻挡效果越明显，特别是位于掺杂多晶硅层表层的富硼层，其对碱性溶液与掺杂多晶硅层之间的反应有极强的阻碍能力，在一定条件下会导致湿法刻蚀工艺无法开槽，造成未开槽现象，从而影响后续制备的太阳电池的结构。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种能够提高开槽效果的太阳电池的开槽方法。

2、另，还有必要提供一种太阳电池的制备方法。

3、本发明至少一实施例提供了一种太阳电池的开槽方法，包括以下步骤：

4、提供太阳电池前驱体，所述太阳电池前驱体包括硅片以及依次设置于所述硅片上的隧穿氧化层、掺杂多晶硅层和硼硅玻璃层；

5、在所述硼硅玻璃层上制备保护层；

6、采用激光去除部分所述保护层，以形成第一开槽，且部分所述硼硅玻璃层暴露于所述第一开槽；

7、采用酸性溶液去除与所述第一开槽对应的所述硼硅玻璃层，以使所述第一开槽形成第二开槽；以及

8、采用碱性处理液去除所述保护层以及与所述第二开槽对应的所述掺杂多晶硅层和所述隧穿氧化层，以使所述第二开槽形成第三开槽。

9、在其中一些实施例中，所述保护层为不与所述酸性溶液反应，且能与所述碱性处理液反应的膜层。

10、在其中一些实施例中，所述保护层为晶硅膜层或非晶硅膜层。

11、在其中一些实施例中，所述保护层的厚度为2nm～100nm。

12、在其中一些实施例中，所述开槽方法包括以下(1)～(3)中的至少一项：

13、(1)所述激光的波长为紫外到近红外波段；

14、(2)所述激光的脉冲宽度为10-15s～10-9s；

15、(3)所述激光的脉冲能量密度为0.05j/cm2～0.5j/cm2。

16、在其中一些实施例中，所述掺杂多晶硅层中的掺杂浓度为4×1019cm-3～10×1019cm-3。

17、在其中一些实施例中，所述酸性溶液为氢氟酸溶液，所述氢氟酸溶液的浓度为1％～20％。

18、在其中一些实施例中，所述碱性处理液中还含有辅助碱刻蚀的化学添加剂。

19、在其中一些实施例中，所述太阳电池前驱体的制备方法包括以下步骤：

20、提供所述硅片；

21、在所述硅片上制备所述隧穿氧化层；

22、在所述隧穿氧化层上制备非晶硅层；以及

23、对所述非晶硅层进行掺杂，以使所述非晶硅层形成所述掺杂多晶硅层，并在所述掺杂多晶硅层上制备所述硼硅玻璃层，得到所述太阳电池前驱体。

24、本发明至少一实施例提供了一种太阳电池的制备方法，包括以下步骤：

25、采用上述的太阳电池的开槽方法，得到太阳电池中间体；以及

26、在所述太阳电池中间体上镀膜，并制备电极，得到太阳电池。

27、本发明先在所述硼硅玻璃层上制备保护层，并采用激光去除部分所述保护层，以形成第一开槽，然后采用酸性溶液去除与所述第一开槽对应的所述硼硅玻璃层，以使所述第一开槽形成第二开槽，相比于现有技术中采用激光直接对硼硅玻璃层开槽的工艺，本发明中的激光与所述掺杂多晶硅层之间隔了一层所述硼硅玻璃层，能够减小激光对所述掺杂多晶硅层的影响，即减少所述激光产生的热量对所述掺杂多晶硅层中掺杂浓度的影响，防止所述掺杂多晶硅层中掺杂浓度的变化而影响碱性处理液去除与所述第二开槽对应的所述掺杂多晶硅层和所述隧穿氧化层的效果，即提高了开槽效果。同时，在采用酸性溶液去除与所述第一开槽对应的所述硼硅玻璃层时，由于所述保护层的保护，非开槽区的所述硼硅玻璃层未受到影响。因此，本发明可允许在现有基础上适当提高所述掺杂多晶硅层中的掺杂浓度，以制备更高效率的太阳电池。另外，本发明的化学腐蚀开槽效果不会因为所述掺杂多晶硅层中掺杂浓度不均或者激光能量作用不均而受到影响，工艺窗口更大。

技术特征：

1.一种太阳电池的开槽方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的太阳电池的开槽方法，其特征在于，所述保护层为不与所述酸性溶液反应，且能与所述碱性处理液反应的膜层。

3.如权利要求2所述的太阳电池的开槽方法，其特征在于，所述保护层为晶硅膜层或非晶硅膜层。

4.如权利要求1所述的太阳电池的开槽方法，其特征在于，所述保护层的厚度为2nm～100nm。

5.如权利要求1所述的太阳电池的开槽方法，其特征在于，所述开槽方法包括以下(1)～(3)中的至少一项：

6.如权利要求1所述的太阳电池的开槽方法，其特征在于，所述掺杂多晶硅层中的掺杂浓度为4×1019cm-3～10×1019cm-3。

7.如权利要求1所述的太阳电池的开槽方法，其特征在于，所述酸性溶液为氢氟酸溶液，所述氢氟酸溶液的浓度为1％～20％。

8.如权利要求1所述的太阳电池的开槽方法，其特征在于，所述碱性处理液中还含有辅助碱刻蚀的化学添加剂。

9.如权利要求1至8中任一项所述的太阳电池的开槽方法，其特征在于，所述太阳电池前驱体的制备方法包括以下步骤：

10.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种太阳电池的开槽方法，包括以下步骤：提供太阳电池前驱体，所述太阳电池前驱体包括硅片以及依次设置于所述硅片上的隧穿氧化层、掺杂多晶硅层和硼硅玻璃层；在所述硼硅玻璃层上制备保护层；采用激光去除部分所述保护层，以形成第一开槽；采用酸性溶液去除与所述第一开槽对应的所述硼硅玻璃层，以使所述第一开槽形成第二开槽；采用碱性处理液去除所述保护层以及与所述第二开槽对应的所述掺杂多晶硅层和所述隧穿氧化层，以使所述第二开槽形成第三开槽。本发明具有较好的开槽效果。本发明还提供了一种太阳电池的制备方法。

技术研发人员：潘顺民,邢国强
受保护的技术使用者：通威太阳能（成都）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15