宽度为40μηι的正电极图形，再放入烧结炉中，在850°C下进行高温烧结，使银浆穿透SiNx掩模与ρ+掺杂层和η+掺杂层分别形成正负电极，完成叠层膜减反层的简化N型IBC电池的制作。
[0055]实施例2，制备SiNx减反层的简化N型IBC电池。
[0056]步骤1:在N型硅片进行双面制绒。
[0057]先对N型硅片进行清洗，去除表面污染物;再将N型硅片置于质量分数为3%的NaOH溶液中搅拌，使其与硅片正反两面充分反应30min，根据各项异性腐蚀原理，在N型硅片正反两面形成金子塔形绒面；
[0058]制绒完成后，在N型硅片正面涂胶，用浓度大于5%的NaOH溶液冲刷N型硅片背面，对硅片背面进行抛光;去除正面胶体，并用去离子水冲洗N型硅片。
[0059]步骤2:丝网印刷磷源和硼源。
[0060]在硅片背面先丝网印刷宽度为1.5mm的硼硅玻璃浆体作为硼源，再丝网印刷宽度为1.5mm的磷娃玻璃楽体作为磷源。
[0061 ] 步骤3:淀积SiNx掩模。
[0062]在硅片背面采用PECVD淀积一层厚度为200nm、折射率为2.5的SiNx掩膜，作为扩散时的掩模层，防止扩散炉中的Na+离子进入到硅片中影响N型硅片特性。
[0063]步骤4:高温扩散形成η+和ρ+掺杂层。
[0064]将硅片置于扩散炉中，在温度为1000°C的环境下扩散40分钟，使印刷在硅片背面的硼源和磷源向N型硅片中扩散，分别形成η+和ρ+掺杂层，其中η+掺杂层的扩散方块电阻为60ohm/D，p+掺杂层的扩散方块电阻为80ohm/D。
[0065]步骤5:淀积单层减反层。
[0066]将步骤4中扩散形成η+和ρ+掺杂层的硅片正面向上放入PECVD设备反应室中；
[0067]通入硅烷和氨气ΝΗ3，在N型硅片正面淀积厚度为lOOnm，折射率为2.3的SiNx膜，作为减反层；
[0068]步骤6:印刷淀积并烧结。
[0069]在步骤3淀积的SiNx掩模背面用厚度为75nm的银浆进行丝网印刷分别形成宽度为60μηι的负电极图形和宽度为80μηι的正电极图形，再放入烧结炉中，在750 °C下进行高温烧结，使银浆穿透SiNx掩模与ρ+掺杂层和η+掺杂层分别形成正负电极，完成SiNx减反层的简化N型IBC电池的制作。
[0070]实施例3，制备单层减反层的简化N型IBC电池。
[0071]步骤A:在N型硅片进行双面制绒。
[0072]先对N型硅片进行清洗，去除表面污染物;再将N型硅片置于质量分数为2%的NaOH溶液中搅拌，使其与硅片正反两面充分反应25min，根据各项异性腐蚀原理，在N型硅片正反两面形成金子塔形绒面;制绒完成后，在N型硅片正面涂胶，用浓度大于5 %的NaOH溶液冲刷N型硅片背面，对硅片背面进行抛光;去除正面胶体，并用去离子水冲洗N型硅片。
[0073]步骤B:丝网印刷磷源和硼源。
[0074]在硅片背面先丝网印刷宽度为Imm的硼硅玻璃浆体作为硼源，再丝网印刷宽度为1.2mm的磷娃玻璃楽体作为磷源。
[0075]步骤C:淀积SiNx掩模。
[0076]在硅片背面采用PECVD淀积一层厚度为150nm、折射率为2.0的SiNx掩膜，作为扩散时的掩模层，防止扩散炉中的Na+离子进入到硅片中影响N型硅片特性。
[0077]步骤D:高温扩散形成η+和ρ+掺杂层。
[0078]将硅片置于扩散炉中，在温度为900°C的环境下扩散70分钟，使印刷在硅片背面的硼源和磷源向N型硅片中扩散，分别形成η+和ρ+掺杂层，其中η+掺杂层的扩散方块电阻为50ohm/D，p+掺杂层的扩散方块电阻为70ohm/D。
[0079]步骤E:淀积单层减反层。
[0080]将步骤D中扩散形成η+和ρ+掺杂层的硅片正面向上放入PECVD设备反应室中；
[0081 ] 通入硅烷和氨气ΝΗ3，在N型硅片正面淀积厚度为80nm，折射率为2.1的SiNx膜，作为减反层。
[0082 ] 步骤G:丝网印刷电极，完成电池制作。
[0083]在步骤C淀积的SiNx掩模背面用厚度为3μπι的铝浆进行丝网印刷分别形成宽度为80μπι的负电极图形和宽度为Imm的正电极图形，再放入烧结炉中，在800 °C下进行高温烧结，使铝浆穿透SiNx掩模与ρ+掺杂层和η+掺杂层分别形成正负电极，完成SiNx减反层的简化N型IBC电池的制作。
【主权项】
1.一种简化的N型IBC电池，包括减反层、N型硅片基体、钝化层、掺杂层及金属电极，其特征在于: 所述减反层，设在N型硅片基体的正面； 所述掺杂层，采用由η+掺杂层和p+掺杂层构成的硅掺杂层，该η+掺杂层和p+掺杂层平行交错设在N型硅片基体的背面； 所述钝化层，设在η+掺杂层和ρ+掺杂层背面； 所述电极，设在钝化层背面，负电极从η+掺杂层引出，正电极从P+掺杂层上引出。2.根据权利要求1所述的N型IBC电池，其特征在于，减反层采用SiNx膜或Si02/Si3N4叠层膜。3.一种简化的IBC电池结构的制备方法，其包括如下步骤: (1)将N型硅片置于质量分数为I%?3%的NaOH溶液中反应20?30min，进行双面制绒并对娃背面抛光； (2)在娃片背面丝网印刷宽度为50μηι?1.5mm的硼源和宽度为30μηι?1.5mm的磷源； (3)在印有硼源和磷源的硅片表面淀积一层厚度为75nm?200nm、折射率为1.8?2.5的SiNx掩膜，覆盖硼源和磷源； (4)将硅片置于扩散炉中，在温度800°C?1000°C环境下扩散40分钟?90分钟，使印刷在硅片背面的硼源和磷源向硅中扩散，形成η+和ρ+掺杂层，其中η+掺杂层的扩散方块电阻为15?60ohm/D，p+掺杂层的扩散方块电阻为20?80ohm/D ； (5)采用PECVD在硅片正面沉积厚度为60nm?lOOnm，折射率为1.8?2.3的SiNx膜作为减反膜； (6)在SiNx掩模的背面采用铝浆进行丝网印刷形成电极图形，再在750°C?850°C进行高温烧结，形成宽度为40μηι?80μηι的负电极电极和宽度为40μηι?Imm的正电极，完成N型IBC电池的制作。4.根据权利要求3中所述的制备方法，其中步骤(7)中铝浆，采用烧穿型浆料，在高温条件下，招浆穿透SiNx掩模层与η+掺杂层和ρ+掺杂层形成接触，招浆厚度为Ιμπι?4μπι。5.一种简化的IBC电池结构的制备方法，其包括如下步骤: I )Ν型硅片双面制绒:将N型硅片置于质量分数为I %?3%的KOH溶液中反应20?30min，进行双面制绒并对硅背面抛光； 2)在硅片背面丝网印刷硼源和磷源，硼源印刷宽度为50μπι?1.5mm、磷源印刷宽度为30Um?I.5mm； 3)在印有硼源和磷源的硅片表面淀积一层厚度为75nm?200nm、折射率为1.8?2.5的SiNx掩膜，覆盖硼源和磷源； 4)将硅片置于扩散炉中，在温度8000C?10000C环境下扩散40分钟?90分钟，使印刷在硅片背面的硼源和磷源向硅中扩散，形成η+和ρ+掺杂层，其中η+掺杂层的扩散方块电阻为15?60ohm/D，p+掺杂层的扩散方块电阻为20?80ohm/D ； 5)采用PECVD在硅片正面沉积Si02/Si3N4叠层膜作为减反层，其中S12膜厚度为1nm?30nm，折射率为1.4?1.7，Si3N4膜的厚度为50nm?70nm，折射率为1.8?2.2; 6)在SiNx掩模的背面用银浆进行丝网印刷形成电极图形，再在750°C?850°C进行高温烧结形成金属电极，形成宽度为40μηι?80μηι的负电极电极和宽度为40μηι?Imm的正电极，完成N型IBC电池的制作。6.根据权利要求5中所述的制备方法，其中步骤(7)中银浆，采用烧穿型浆料，在高温条件下，银楽穿透SiNx掩模层与η+掺杂层和ρ+掺杂层形成接触，银楽厚度为50nm?lOOnm。
【专利摘要】本发明公开了一种简化的IBC电池结构及其制作工艺方法，主要解决现有技术制作IBC电池工艺复杂，制造成本高昂的问题。该IBC电池结构，包括：减反层、N型硅片基体、掺杂层、钝化层、负电极和正电极，其中：减反层设在N型硅片基体的正面，掺杂层包括n+掺杂层和p+掺杂层，该n+掺杂层和p+掺杂层平行交错设在N型硅片基体的背面，钝化层为SiNx膜，设在n+掺杂层和p+掺杂层背面，在n+掺杂层上引出负电极，在p+掺杂层上引出正电极，正负电极设在钝化层背面。本发明简化了现有电池结构中减反层和钝化层的结构和制作方法，提高了生产效率，减低了生产成本。
【IPC分类】H01L31/042, H01L31/18, H01L31/0216
【公开号】CN105576048
【申请号】CN201610152527
【发明人】董鹏, 郭辉, 屈小勇, 张玉明
【申请人】西安电子科技大学, 中电投西安太阳能电力有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年3月17日