專利名稱：一種電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池及其制備工藝。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)電池就是由具有p-n結(jié)的半導(dǎo)體襯底組成。在一個(gè)薄的硅片上，接近電池表面的p-n結(jié)能夠接收到碰撞到它的太陽(yáng)光，具有一定能量的光子能產(chǎn)生電子空穴對(duì)，在p-n 結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下電子、空穴產(chǎn)生定向移動(dòng)，最后在襯底上產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)。襯底上產(chǎn)生的光生電動(dòng)勢(shì)場(chǎng)強(qiáng)方向與硅片襯底P-n結(jié)的內(nèi)建電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向相反，這樣使得電池產(chǎn)生漏電電流，減少了有效電流，從而降低了太陽(yáng)電池的效率。目前研究及開(kāi)發(fā)削弱光生電動(dòng)勢(shì)對(duì)太陽(yáng)電池內(nèi)建電場(chǎng)影響的產(chǎn)品還比較少，需要相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。隨著太陽(yáng)電池行業(yè)的快速發(fā)展，降低太陽(yáng)電池生產(chǎn)成本與提高太陽(yáng)電池效率成為目前研究人員的主要目標(biāo)，因此各種新工藝、新方法、新結(jié)構(gòu)不斷被提出。傳統(tǒng)鋁背場(chǎng)工藝無(wú)法滿足薄硅片背面低復(fù)合速率的要求，然而背面點(diǎn)接觸電池被認(rèn)為是一種可以減少金屬-半導(dǎo)體接觸面積，鈍化背面大部分區(qū)域，有效地減少太陽(yáng)電池背面復(fù)合速率，提高太陽(yáng)電池效率的有效方式。同時(shí)，對(duì)于擁有局域背場(chǎng)的背面點(diǎn)接觸太陽(yáng)電池，其性能相對(duì)沒(méi)有局域背場(chǎng)的背面點(diǎn)接觸太陽(yáng)電池更加優(yōu)異。目前制備背面點(diǎn)接觸電極方式有絲網(wǎng)印刷腐蝕性漿料開(kāi)孔、噴墨打印腐蝕性漿料開(kāi)孔、光刻開(kāi)孔(如PERC、PERL電池)等。局域背場(chǎng)形成的方式有局域掩模高溫重?fù)健⒓す饣瘜W(xué)工藝(LCP)等。光刻開(kāi)孔、激光化學(xué)工藝成本高，產(chǎn)業(yè)化投入大，而絲網(wǎng)印刷腐蝕性漿料開(kāi)孔精度不高。利用激光燒蝕技術(shù)制備背面點(diǎn)接觸電極及形成局域背場(chǎng)被認(rèn)為是方便快捷的方式。Fronhofer ISE開(kāi)發(fā)的激光燒蝕工藝(LFC)，通過(guò)激光開(kāi)孔并將鋁與硅形成合金及局域背場(chǎng)，但該工藝需要真空蒸鍍鋁，其成本高；激光化學(xué)工藝(LCP)能夠形成很好的局域背場(chǎng)，但設(shè)備成本投入大，難以產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明采用的激光工藝直接用于開(kāi)孔及形成硼背場(chǎng)，其效率較高，成本較低，具有產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的潛力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供一種電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池及其制備工藝，該結(jié)構(gòu)及工藝能夠起到背面鈍化效果，減少漏電電流，提高電池效率，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。為了達(dá)到上述技術(shù)方案，本發(fā)明是按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所述的一種電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池，包括硅片襯底，所述硅片襯底包括有吸收太陽(yáng)光的前表面，硅片襯底的前表面有擴(kuò)散得到的η+層、氮化硅減反膜及銀前電極，所述銀前電極底部設(shè)有若干通孔，所述硅片襯底背面先形成二氧化硅和氮化硅復(fù)合鈍化膜，所述復(fù)合鈍化膜背面印有網(wǎng)狀圖案的中間鋁層，所述中間鋁層通過(guò)通孔與銀前電極的底部形成合金實(shí)現(xiàn)電荷導(dǎo)通，中間鋁層背面鍍有一層與背面電極形成電荷隔離的氧化鋁介質(zhì)層，所述網(wǎng)狀圖案的中間鋁層的無(wú)漿料區(qū)域被激光局域開(kāi)孔并形成局域硼背場(chǎng)，背電極與硅片襯底以點(diǎn)接觸方式形成歐姆接觸。本發(fā)明中，是通過(guò)鍍氧化鋁到中間鋁層形成一層電荷阻擋層，將中間鋁層與背面電極隔離，光照時(shí)中間鋁層與前電極形成等勢(shì)體， 而與背電極之間形成電容器。作為上述技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述硅片襯底為P型單晶硅片襯底或P型多晶硅片襯底，硅片襯底電阻率為0. 5 Ω. cm 10 Ω. Cm，厚度為100 220 μ m。所述通孔位于硅片襯底的前表面銀前電極主柵的正下方，通孔直徑為0. 2 2mm。所述的二氧化硅和氮化硅復(fù)合鈍化膜，二氧化硅的厚度為5 50nm，氮化硅厚度為 40 200nm。所述網(wǎng)狀圖案為平面結(jié)構(gòu)，無(wú)漿料區(qū)域?yàn)榉叫?、圓形或規(guī)則多邊形陣列，其邊長(zhǎng)或直徑為200 2000 μ m，背面接觸孔的面積占無(wú)漿料區(qū)域的1^-80 ^所述的有網(wǎng)狀圖案的鋁漿料層厚度為5 30 μ m。所述的氧化鋁層厚度為60 300nm。本發(fā)明還公開(kāi)了上述電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池的制備工藝，具體包括以下步驟(1)通過(guò)激光工藝在硅片襯底上形成若干通孔，并用化學(xué)腐蝕液去除硅片襯底表面的損傷層；(2)在硅片襯底的兩面經(jīng)過(guò)高溫?cái)U(kuò)散爐擴(kuò)散形成η+層；(3)采用化學(xué)腐蝕溶液去除硅片襯底背面的η+層；(4)在硅片襯底的兩面通過(guò)熱氧化形成二氧化硅層；(5)在硅片襯底背面鍍上一層氮化硅(SiNx H)，形成二氧化硅和氮化硅復(fù)合鈍化膜，隨后用氫氟酸去除掉硅片襯底前表面的二氧化硅層；(6)在硅片襯底前表面鍍上氮化硅減反膜；(7)采用絲網(wǎng)印刷工藝在硅片襯底背面的復(fù)合鈍化膜上印刷具有網(wǎng)狀圖案的、 無(wú)玻璃料的鋁漿料層，即中間鋁漿料層，并通過(guò)高溫?zé)Y(jié)爐燃燒掉該層鋁漿料層中的有機(jī)物；(8)在硅片襯底的背面鍍上氧化鋁層；(9)采用噴淋工藝在網(wǎng)狀圖案的無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)噴淋上硼酸；(10)采用激光燒蝕工藝在網(wǎng)狀圖案的無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)局域開(kāi)膜，并使硅片襯底與硼酸在高溫下反應(yīng)形成硼硅合金及局域硼背場(chǎng)；(11)在硅片襯底背面絲網(wǎng)印刷無(wú)玻璃料的鋁漿料層；(12)在硅片襯底前表面絲網(wǎng)印刷銀漿料層，并通過(guò)燒結(jié)爐高溫?zé)Y(jié)使做背電極的鋁漿料與硅片襯底基底形成局域歐姆接觸，銀前電極燒穿氮化硅與硅片襯底形成歐姆接觸，具有網(wǎng)狀圖案的鋁金屬層與銀前電極主柵底部形成合金。上述步驟(1)中，化學(xué)腐蝕溶液為KOH或NaOH溶液，濃度是5% 40%，每條主柵下方的通孔數(shù)量為2 20個(gè)。上述步驟(2)中，擴(kuò)散液態(tài)源是POCl3，還可以選擇氣態(tài)或固態(tài)作為擴(kuò)散源，也可以將硅片背對(duì)背放入擴(kuò)散石英舟中實(shí)現(xiàn)單面擴(kuò)散，擴(kuò)散得到的結(jié)深是0.5士0.2 μ m及方阻為 40 65Ω / □。 上述步驟(3)中，去除背結(jié)的化學(xué)腐蝕溶液為HF/HN03或HF/HN03/H2S04混合液， 還可以選擇NaOH或KOH溶液.上述步驟的特征是，熱氧化形成的二氧化硅層厚度為5 50nm。上述步驟( 的中，氮化硅的厚度為40 200nm，還可以選擇鍍氧化鋁層或二氧化硅層；硅片前面二氧化硅層還可以選擇保留。上述步驟(6)中，氮化硅的厚度為40 lOOnm。上述步驟(7)中，網(wǎng)狀圖案為平面結(jié)構(gòu)，無(wú)漿料區(qū)域可為方形、圓形或規(guī)則多邊形陣列，邊長(zhǎng)或直徑為200 2000 μ m，鋁漿料層厚度為5 30 μ m，無(wú)漿料區(qū)域占背面總面積的 10% 80%。上述步驟(8)的中，氧化鋁層厚度為60 300nm，還可以選擇鍍二氧化硅層、氮化硅層。上述步驟(9)中，硼酸溶液濃度為0. 5% 5%，還可以選擇噴墨打印、絲網(wǎng)印刷進(jìn)行印刷。上述步驟(10)中，背面接觸孔的面積占無(wú)漿料區(qū)域的5% 80%，局域硼背場(chǎng)還可以通過(guò)光刻及局域高溫?fù)诫s工藝形成。上述步驟(11)中，背面電極鋁漿料層厚度為2 30μπι，還可以用真空蒸鍍工藝、 電子束蒸發(fā)工藝形成背面鋁電極。上述步驟(1 中，銀前電極的主柵位于所述的若干個(gè)通孔之上，通過(guò)通孔與中間鋁漿料層導(dǎo)通，銀前電極的厚度為5 30 μ m，還可以通過(guò)電鍍工藝形成銀前電極。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是(1)采用絲網(wǎng)印刷和激光燒蝕工藝制備背面點(diǎn)接觸電池，降低制造成本，適合規(guī)模化生產(chǎn)；(2)采用噴淋工藝將硼酸保留在一定形狀和高度的網(wǎng)狀圖案的槽內(nèi)，然后用激光燒蝕工藝在槽內(nèi)介質(zhì)膜上開(kāi)孔，使硼酸在高溫下與硅基底形成硼背場(chǎng)，印刷鋁漿料到背面并燒結(jié)可以形成良好的歐姆接觸；(3)中間鋁漿料層與背面鋁電極被氧化鋁層隔離，無(wú)法與背電極接觸，但與前電極的主柵導(dǎo)通，使得在光照時(shí)中間鋁層與前電極形成等勢(shì)體，同樣帶負(fù)電荷，該層中間鋁層可以將到達(dá)硅片襯底背面的電子反射從而形成電場(chǎng)鈍化層，減少背面復(fù)合速率；(4)根據(jù)電場(chǎng)方向分析，中間鋁漿料層削弱了光生電動(dòng)勢(shì)對(duì)硅片襯底的負(fù)面影響， 減少漏電電流，從而提高太陽(yáng)電池效率。


圖1-12是本發(fā)明制備電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池的制備工藝流程圖其中圖1是在硅片襯底用激光器開(kāi)四個(gè)通孔；圖2是在硅片兩面通過(guò)擴(kuò)散爐高溫?cái)U(kuò)散形成η+層；圖3是去除硅片兩面的磷硅玻璃和背面η+層；
圖4是在硅片兩面通過(guò)熱氧化法形成薄二氧化硅層；圖5是在硅片背面鍍一層氮化硅(SiNx:H)，并將硅片前表面的二氧化硅層去除；圖6是在硅片前表面鍍上氮化硅(SiNxH)減反膜；圖7是在硅片背面絲網(wǎng)印刷一層網(wǎng)狀圖案的、無(wú)玻璃料的中間鋁漿料層，并在燒結(jié)爐中燃燒掉該層鋁漿的有機(jī)物；圖8是在硅片背面鍍一層氧化鋁層；圖9是在硅片背面的網(wǎng)狀圖案的無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)噴淋一層硼酸；圖10是通過(guò)激光器對(duì)硅片背面的網(wǎng)狀圖案的、無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)進(jìn)行局域開(kāi)膜和燒蝕，形成局域硼背場(chǎng)；圖11是在硅片背表面絲網(wǎng)印刷一層背面電極鋁漿料層；圖12是在硅片前表面絲網(wǎng)印刷銀前電極并在高溫下燒結(jié)，使前電極、背面電極與硅片襯底形成歐姆接觸，中間鋁漿料層通過(guò)通孔與銀前電極的主柵底部形成合金。圖13是本發(fā)明所述電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池等軸測(cè)圖。圖14是硅片襯底結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下列舉具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要指出的是，以下實(shí)施只用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，不代表本發(fā)明的保護(hù)范圍，其他人根據(jù)本發(fā)明的提示做出的非本質(zhì)的修改和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明所述的一種電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池，如圖13所示，包括硅片襯底10 (如圖14所示)，所述硅片襯底10包括有吸收太陽(yáng)光的前表面，硅片襯底10的前表面有擴(kuò)散得到的η+層4、氮化硅減反膜20及銀前電極Μ，所述銀前電極M底部設(shè)有若干通孔2，所述硅片襯底10背面先形成二氧化硅6和氮化硅8復(fù)合鈍化膜，所述復(fù)合鈍化膜背面印有網(wǎng)狀圖案的中間鋁層12，所述中間鋁層12通過(guò)通孔2與銀前電極M的底部形成合金實(shí)現(xiàn)電荷導(dǎo)通，中間鋁層12背面鍍有一層與背面電極22形成電荷隔離的氧化鋁介質(zhì)層 14，所述網(wǎng)狀圖案的中間鋁層12的無(wú)漿料區(qū)域被激光局域開(kāi)孔并形成局域硼背場(chǎng)18，背電極與硅片襯底以點(diǎn)接觸方式形成歐姆接觸。以下通過(guò)三個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池的制備工藝進(jìn)行具體說(shuō)明實(shí)施例1如圖1 圖12所示，本實(shí)施例所述的電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池的制備工藝，其具體步驟如下(1)在硅片襯底10上用激光器開(kāi)四個(gè)通孔2 ；(2)在硅片襯底10兩面通過(guò)擴(kuò)散爐高溫?cái)U(kuò)散形成η+層4 ；(3)去除硅片襯底10兩面的磷硅玻璃和背面η+層4 ；(4)在硅片襯底10兩面通過(guò)熱氧化法形成薄二氧化硅層6 ；(5)在硅片襯底10背面鍍一層氮化硅(SiNx:H)即復(fù)合鈍化膜8，并用氫氟酸將硅片襯底10前表面的二氧化硅層去除；(6)在硅片襯底10前表面鍍上氮化硅減反膜20即上氮化硅(SiNx:H)減反膜；
(7)在硅片襯底10背面絲網(wǎng)印刷一層網(wǎng)狀圖案的、無(wú)玻璃料的鋁漿料層12，即中間鋁層，并在燒結(jié)爐中燃燒掉該層鋁漿的有機(jī)物；(8)在硅片襯底10背面鍍一層氧化鋁層14 ；(9)在硅片襯底10背面的網(wǎng)狀圖案的無(wú)漿料區(qū)域的槽沈內(nèi)噴淋一層硼酸16 ；(10)在硅片襯底10背面的網(wǎng)狀圖案的無(wú)漿料區(qū)域的槽沈內(nèi)進(jìn)行局域打孔和燒蝕，形成硼硅合金及局域硼背場(chǎng)18 ；(11)在硅片襯底10背面絲網(wǎng)印刷一層鋁漿料層形成背面鋁電極22 ；(12)在硅片襯底10前表面絲網(wǎng)印刷銀前電極M并在高溫?cái)U(kuò)散爐中燒結(jié)，使銀前電極對(duì)、背面電極22與硅片襯底10形成歐姆接觸，中間鋁漿料層12通過(guò)通孔2與銀前電極對(duì)主柵形成合金。在上述步驟中，硅片襯底10在使用前需要經(jīng)過(guò)超聲波清洗、去損傷層，去損傷層厚度是5 10 μ m，同時(shí)還需要堿制絨制備出表面絨面結(jié)構(gòu)，之后再通過(guò)鹽酸、氫氟酸等漂洗后方可使用；經(jīng)擴(kuò)散形成的η+層4后，還需要二次清洗，去除磷硅玻璃，刻邊并把硅片襯底10背面的ρ-η結(jié)去除，方可進(jìn)行下一步驟。通過(guò)激光器對(duì)硅片襯底10背面的網(wǎng)狀圖案進(jìn)行打孔并局域燒蝕后需要用進(jìn)行超凈水清洗，方可進(jìn)行下一步。所述硅片襯底10為ρ型單晶硅片，硅片的電阻率為0. 5 5 Ω. cm，厚度為100 150 μ m ；激光打出的通孔直徑為0. 2 0. 5mm。在形成的二氧化硅6和氮化硅8復(fù)合鈍化膜中，二氧化硅的厚度為5 lOnm，氮化硅厚度為70 SOnm ；氮化硅減反膜20厚度為70 80nm，在硅片襯底10背面絲網(wǎng)印刷的網(wǎng)狀圖案無(wú)漿料區(qū)域?yàn)檎叫侮嚵校呴L(zhǎng)300 μ m，漿料厚度為5 10 μ m，無(wú)漿料區(qū)域占背面面積的20% ；在網(wǎng)狀圖案上鍍的氧化鋁層14厚度為80 IOOnm ；在網(wǎng)狀圖案無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)噴淋的硼酸16的濃度為1%，厚度為5 10 μ m;在網(wǎng)狀圖案的無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)用激光器進(jìn)行局域背面接觸孔的面積占無(wú)漿料區(qū)域的20% ；銀前電極M的厚度為10 20 μ m，背面鋁電極22厚度為10 20 μ m;硅片襯底10前表面制得η+層4的方塊電阻為40 50 Ω / 口。實(shí)施例2本實(shí)施例與上述實(shí)施例1的具體制備工藝步驟完全相同，其不同之處在于所述硅片襯底10為ρ型單晶硅片，硅片的電阻率為1 10 Ω . cm，厚度為150 180 μ m ；激光打出的通孔2的直徑為0. 5 0. 8mm ；此外，在形成的二氧化硅6和氮化硅8 復(fù)合鈍化膜中，二氧化硅6的厚度為10 15nm，氮化硅8厚度為80 IOOnm ；氮化硅減反膜20厚度為70 80nm，。在硅片背面絲網(wǎng)印刷的網(wǎng)狀圖案無(wú)漿料區(qū)域?yàn)閳A形陣列，直徑為400 μ m，漿料厚度為10 20μπι，無(wú)漿料區(qū)域占背面面積的30% ；在網(wǎng)狀圖案上鍍的氧化鋁層14厚度為 100 120nm ；在網(wǎng)狀圖案無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)噴淋的硼酸16濃度為5%，厚度為10 20 μ m ； 在網(wǎng)狀圖案的無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)用激光器進(jìn)行局域背面接觸孔的面積占無(wú)漿料區(qū)域的 30% ；銀前電極M的厚度為15 20 μ m，背面鋁電極22厚度為15 20 μ m;硅片襯底10 前表面制得η+層4的方塊電阻為50 55 Ω / 口。實(shí)施例3本實(shí)施例與上述實(shí)施例1的具體制備工藝步驟完全相同，其不同之處在于硅片襯底10也為ρ型單晶硅片，其硅片的電阻率為5 10 Ω. cm，厚度為200 220 μ m0 激光打出的通孔2直徑為1. 0 1. 2mm,在形成的二氧化硅6和氮化硅8復(fù)合鈍化膜中，二氧化硅6的厚度為20 40nm，氮化硅8厚度為120 150nm ；氮化硅減反膜20 厚度為70 80nm，。在硅片背面絲網(wǎng)印刷的網(wǎng)狀圖案無(wú)漿料區(qū)域?yàn)檎叫侮嚵校呴L(zhǎng)為 500 μ m,漿料厚度為15 25 μ m,無(wú)漿料區(qū)域占背面總面積的50%。在網(wǎng)狀圖案上鍍的氧化鋁層14厚度為120 150nm。在網(wǎng)狀圖案無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)噴淋的硼酸16濃度為3%， 厚度為15 25 μ m。在網(wǎng)狀圖案的無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)用激光器進(jìn)行局域背面接觸孔的面積占無(wú)漿料區(qū)域的40%。銀前電極M的厚度為20 25 μ m,背面鋁電極22厚度為20 25 μ m。硅片襯底10前表面制得η+層4的方塊電阻為55 65 Ω / 口。
權(quán)利要求
1.一種電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池，其特征在于包括硅片襯底，所述硅片襯底包括有吸收太陽(yáng)光的前表面，硅片襯底的前表面有擴(kuò)散得到的η+層、氮化硅減反膜及銀前電極，所述銀前電極底部設(shè)有若干通孔，所述硅片襯底背面先形成二氧化硅和氮化硅復(fù)合鈍化膜，所述復(fù)合鈍化膜背面印有網(wǎng)狀圖案的中間鋁層，所述中間鋁層通過(guò)通孔與銀前電極的底部形成合金實(shí)現(xiàn)電荷導(dǎo)通，中間鋁層背面設(shè)有一層與背面電極形成電荷隔離的氧化鋁介質(zhì)層，所述網(wǎng)狀圖案的中間鋁層的無(wú)漿料區(qū)域被激光局域開(kāi)孔并形成局域硼背場(chǎng)背電極，該背電極與硅片襯底以點(diǎn)接觸方式形成歐姆接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池，其特征在于所述硅片襯底為P型單晶硅片襯底或P型多晶硅片襯底，硅片襯底電阻率為0. 5 Ω . cm 10 Ω . cm， 厚度為100 220 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池，其特征在于所述通孔位于硅片襯底的前表面銀前電極主柵的正下方，通孔直徑為0. 2 2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池，其特征在于所述的二氧化硅和氮化硅復(fù)合鈍化膜，二氧化硅的厚度為5 50nm，氮化硅厚度為40 200nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池，其特征在于所述網(wǎng)狀圖案為平面結(jié)構(gòu)，無(wú)漿料區(qū)域?yàn)榉叫?、圓形或規(guī)則多邊形陣列，其邊長(zhǎng)或直徑為200 2000 μ m，背面接觸孔的面積占無(wú)漿料區(qū)域的1^-80 ^
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池，其特征在于所述的有網(wǎng)狀圖案的鋁漿料層厚度為5 30 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池，其特征在于所述的氧化鋁層厚度為60 300nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟(1)通過(guò)激光工藝在硅片襯底上形成若干通孔，并用化學(xué)腐蝕液去除硅片襯底表面的損傷層；(2)在硅片襯底的兩面經(jīng)過(guò)高溫?cái)U(kuò)散爐擴(kuò)散形成η+層；(3)采用化學(xué)腐蝕溶液去除硅片襯底背面的η+層；(4)在硅片襯底的兩面通過(guò)熱氧化形成二氧化硅層；(5)在硅片襯底背面鍍上一層氮化硅(SiNx:H)，形成二氧化硅和氮化硅復(fù)合鈍化膜， 隨后用氫氟酸去除掉硅片襯底前表面的二氧化硅層；(6)在硅片襯底前表面鍍上氮化硅減反膜；(7)采用絲網(wǎng)印刷工藝在硅片襯底背面的復(fù)合鈍化膜上印刷具有網(wǎng)狀圖案的、無(wú)玻璃料的鋁漿料層，即中間鋁金屬層，并通過(guò)高溫?zé)Y(jié)爐燃燒掉該層鋁漿料層中的有機(jī)物；(8)在硅片襯底的背面鍍上氧化鋁層；(9)采用噴淋工藝在網(wǎng)狀圖案的無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)噴淋上硼酸；(10)采用激光燒蝕工藝在網(wǎng)狀圖案的無(wú)漿料區(qū)域的槽內(nèi)局域開(kāi)膜，并使硅片襯底與硼酸在高溫下反應(yīng)形成硼硅合金及局域硼背場(chǎng)；(11)在硅片襯底背面絲網(wǎng)印刷無(wú)玻璃料的鋁漿料層；(12)在硅片襯底前表面絲網(wǎng)印刷銀漿料層，并通過(guò)燒結(jié)爐高溫?zé)Y(jié)使做背電極的鋁漿料與硅片襯底基底形成局域歐姆接觸，銀前電極燒穿氮化硅與硅片襯底形成歐姆接觸，具有網(wǎng)狀圖案的鋁金屬層與銀前電極主柵底部形成合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池的制備工藝，其特征在于，所述的硼酸溶液濃度為0. 5% 40%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池的制備工藝，其特征在于，所述的步驟(1)中將硅片襯底背對(duì)背放入擴(kuò)散石英舟中實(shí)現(xiàn)單面擴(kuò)散，所述的η+層方阻為40 65 Ω / 口。
全文摘要
本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。具體公開(kāi)一種電場(chǎng)鈍化背面點(diǎn)接觸晶體硅太陽(yáng)電池及其制備方法，該太陽(yáng)電池包括硅片襯底，硅片襯底包括有吸收太陽(yáng)光的前表面，前表面有硅片前表面有擴(kuò)散得到的n+層、氮化硅減反膜及銀前電極，所述銀前電極底部設(shè)有若干通孔，硅片襯底背面先形成二氧化硅和氮化硅復(fù)合鈍化膜，復(fù)合鈍化膜背面印有網(wǎng)狀圖案的中間鋁層，中間鋁層通過(guò)通孔與銀前電極的底部形成合金實(shí)現(xiàn)電荷導(dǎo)通，中間鋁層背面鍍有一層與背面電極形成電荷隔離的氧化鋁介質(zhì)層，網(wǎng)狀圖案中間鋁層的無(wú)漿料區(qū)域被激光局域開(kāi)孔并形成局域硼背場(chǎng)，背電極與硅片襯底以點(diǎn)接觸方式形成歐姆接觸。本發(fā)明的電池通過(guò)其制備工藝能夠形成良好的歐姆接觸和局域硼背場(chǎng)，中間鋁層與主柵的導(dǎo)通能起到電場(chǎng)鈍化作用，減少背面復(fù)合速率，并削弱光生電動(dòng)勢(shì)對(duì)太陽(yáng)電池的負(fù)面影響，提高太陽(yáng)電池效率。
文檔編號(hào)H01L31/0224GK102569437SQ20121000269
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者劉家敬, 梁宗存, 沈輝, 陳達(dá)明 申請(qǐng)人:中山大學(xué)