一種全背接觸高效晶硅電池的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種晶娃電池的制作方法，尤其是涉及一種全背接觸高效晶娃電池的 制作方法。
【背景技術】
[0002] 現有技術中，關于背接觸高效晶體娃電池方面的專利，多數涉及的是金屬穿孔 (Metal Wrap T虹OU曲；MWT)電池，也有部分涉及到的是薄膜方面的背接觸技術，而且多數 涉及的只是電池外觀、電極結構及工藝的簡單敘述，很多基本上是采用較高技術成本的工 藝完成，如光刻、高進度掩膜對位等高成本工藝。
[0003] 申請號為201310721710. 9的中國專利公開了背接觸晶體娃電池，包括娃基底，娃 基底包括娃基底非受光面；位于所述娃基底非受光面的PN滲雜區，PN滲雜區包括位置交替 排列的表面具有匯流導電帶的P型區和N型區，其中，沿每條P型區或N型區的延伸方向， 相鄰條之間存在距離差，相鄰條之間的第一條沿所述延伸方向，超出第二條之外的部分作 為所述第一條的邊緣條；邊緣條為P型區邊緣條或N型區邊緣條；邊緣條作為電極引出部。 該種電池在制作時避免了開孔步驟和電極副柵末端與主柵之間保留必要的間隙，簡化了制 作工藝并降低了生產成本。
[0004] 上述專利中，電極背面P+區域與妒區域的延伸方向存在距離差，送是為滿足其后 續電流匯集的要求；本專利中N+區域及P+區域采用的是簡單的指交叉設計結構，另外，上述 專利中妒及P+區域均采用離子注入工藝，其后續妒區域及P+區域的退火推結任然需要非 常高的溫度（> 950C)，尤其是測注入退火需要溫度更高。在電極金屬化方面采用的是采用 瓣射、熱蒸發或者電錐金屬化工藝，送些工藝后續都要涉及到昂貴的圖形化工藝。本專利中 采用了離子注入與高溫擴散相結合的工藝，優化了工藝步驟，降低了工藝成本，采用的絲網 印刷電極及后續燒結工藝都是基于現有規模批產工藝設備，且能滿足電極設計要求。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種有低工藝設備 成本優勢的全背接觸電池制備工藝。
[0006] 本發明的目的可W通過W下技術方案來實現：
[0007] -種全背接觸高效晶娃電池的制作方法，采用W下步驟：
[000引（1)將娃片在K0H及&02溶液中去除損傷層，然后再高濃度K0H溶液中將娃片進 行拋光；
[0009] (2)在測源高溫擴散爐管中，控制溫度為96(TC擴散20-40min，然后控制溫度為 90(TC通入氧氣推結，形成低表面濃度P+發射結，同時在娃片表面形成連續的錐膜層；
[0010] (3)對娃片表面的錐膜層進行激光或濕法腐蝕圖形化，在背面形成妒背場區域窗 Π ；
[0011] (4)控制溫度為8(TC，利用四甲基氨氧化倭及異丙醇構成混合溶液對娃片進行正 面制絨、背面腐蝕，正面形成具有1-2 μ m的金字培絨面；
[0012] (5)采用離子注入機對娃片正面及背面進行不同劑量磯的注入，形成正面低濃度 高方阻前場及背面高濃度低方阻背場；
[0013] (6)將娃片在高溫擴散爐中進行高溫氧化退火，在娃片正面及背面形成高質量致 密氧化層；
[0014] (7)在娃片正面沉積75-85皿Si化，背面依次沉積10-20皿Si化及100-20皿 Si化，并用激光或濕法刻蝕方式打開背面純化層；
[0015] (8)采用絲網印刷工藝在背表面場妒區域印刷Ag漿，經烘干后在發射結P+區域 印刷Ag-Al漿，經高溫共燒結過程在妒區域及P+區域形成歐姆接觸。
[001引步驟（1)中的娃片厚度為140-200 μ m，K0H溶液的濃度為Iwt % -5wt %，&02溶液 的濃度為3wt % -6wt %，高濃度K0H溶液的濃度為6wt % -lOwt %。
[0017] 步驟（2)中所述的錐膜層為測娃玻璃層與Si化掩蔽層，測娃玻璃層與非晶娃 (a-Si)掩蔽層，或者測娃玻璃層與采用CVD或濕氧氧化方式制備的氧化層，其中測娃玻璃 層厚度為l〇nm-200nm，Si化掩蔽層、非晶娃（a-Si)掩蔽層、采用CVD或濕氧氧化方式制備 的氧化層的厚度為10nm-400nm。
[001引步驟（4)的混合溶液中甲基氨氧化倭的濃度為2-lOwt%，異丙醇的濃度為 5_8wt%。
[0019] 步驟（5)在對娃片注入磯時，采用高能粒子束將磯原子或測原子注入到娃片體 內，形成高滲雜妒或P+表面，采用磯焼（Ρ&)作為反應氣源，利用離子注入機對娃片正面注 入的劑量為1Ε15--3Ε15,娃片背面注入的劑量為3Ε15--祀15。
[0020] 與現有技術相比，本專利中妒區域及Ρ+區域采用的是簡單的指交叉設計結構，且 設計尺寸滿足后續絲網印刷對位套印的要求。Ν+及Ρ+區域采用了離子注入與高溫擴散相 結合的工藝，優化了工藝步驟，降低了工藝成本。在電極金屬化方面，本專利中采用的絲網 印刷電極及后續燒結工藝都是基于現有規模批產工藝設備，且能滿足電極設計要求。不需 要昂貴的光刻和高精度對位設備。因此，本發明中使用的設備均為常規高效晶體娃電池批 量產設備，不需要昂貴的光刻等設備，具有更低的成本優勢；采用了可用于高效晶娃電池批 量產的，適用于太陽能行業的離子注入技術，顯著降低電池制備工藝，更大程度降低電池制 備成本。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0022] 實施例1
[0023] 一種全背接觸高效晶娃電池的制作方法，采用W下步驟：
[0024] (1)將厚度為140 μ m娃片在濃度為Iwt%的Κ0Η及3wt%的&〇2溶液中去除損傷 層，然后再用6wt% K0H溶液中將娃片進行拋光；
[002引 似在測源高溫擴散爐管中，控制溫度為96(TC擴散20min，然后控制溫度為90(TC 通入氧氣推結，形成低表面濃度P+發射結，同時在娃片表面形成連續的厚度為40nm的測娃 玻璃層度oron Silicon Glass ;BSG) W及厚度為160nm的Si化掩蔽層、非晶娃（a-Si)掩 蔽層、采用CVD或濕氧氧化方式制備的氧化層，本實施例中采用的是SiNx掩蔽層；
[0026] (3)對娃片表面的錐層進行激光或濕法腐蝕圖形化，在背面形成N+背場區域窗 Π ；
[0027] (4)控制溫度為8(TC，利用濃度為2wt%的四甲基氨氧化倭及5wt%異丙醇構成混 合溶液對娃片進行正面制絨、背面腐蝕，正面形成具有1 μ m的金字培絨面；
[0028] (5)采用離子注入機對娃片正面及背面進行注入不同劑量的磯元素，在對娃片注 入磯時，采用高能粒子束將磯原子或測原子注入到娃片體內，形成高滲雜妒或P+表面，采用 磯焼（Ρ&)作為反應氣源，正面注入的劑量為1E15,背面注入的劑量為3E15,形成正面低濃 度高方阻前場及背面高濃度低方阻背場；
[0029] (6)將娃片在高溫擴散爐中進行高溫氧化退火，在娃片正面及背面形成高質量致 密氧化層；
[0030] (7)在娃片正面沉積75皿Si化，背面依次沉積10皿Si化及100皿Si化，并用激 光或濕法刻蝕方式打開背面純化層；
[0031] (8)采用絲網印刷工藝在背表面場妒區域印刷Ag漿，經烘干后在發射結P+區域 印刷Ag-Al漿，經高溫共燒結過程在妒區域及P+區域形成歐姆接觸。
[0032] 對經過W上流程制備得到的全背接觸高效晶娃電池進行檢測，獲得的初步數據， SunsVoc 測試 Voc 639mV，FF ;0. 797,電池效率 19. 4%，如表 1 所示。
[0033]
[0034] 在我們現有實驗數據優化的基礎上，我們可W獲得650mV W上的開壓（Voc)，由于 電池表面沒有電極柵線，電池正面電流密度，根據目前的結果可W實現39mA~cm-2 W上，送 是相對于常規晶體娃電池在電性能方面的優勢。
[0035] 相對于其他背接觸電池專利，主要優勢就是，我們沒有昂貴