本發明屬于新型高效晶硅太陽能電池技術領域，特別是涉及一種雙面電池邊緣無損傷隔離方法。
背景技術：
1954年美國貝爾實驗室制備出世界上第一塊轉換效率為6％的單晶硅太陽電池，經過科學家六十年的不斷探索，太陽電池取得了巨大的突破，最高轉換效率已經達到了46％(聚光多結GaAs)，而占據光伏市場多年的P型晶硅太陽電池逐漸展現出效率增長疲態、光衰幅度過大等劣勢。雖然用Ga替代B原子摻雜可以避免光致衰減效應，但由此而引起的較寬的電阻率分布范圍以及Fe元素污染問題，依然會制約P型電池效率的進一步提高。而N型太陽電池則得益于其高效率、低衰減的優勢，成為光伏行業內新的研究熱點。在高效N型技術方面，最典型的代表是美國SunPower公司的IBC電池和日本Panasonic公司的HIT電池。但這兩種電池技術的缺點是生產設備非常昂貴、工藝復雜、制造成本很高，另外也具有很高的技術壁壘。而光伏行業的最終目標是降低發電成本，N型高效電池的研發必須避開復雜的技術路線以降低工藝成本。N型雙面電池的技術路線較之常規P型電池只增加了背面擴散與鈍化工藝，幾乎所有設備均可采用現有量產設備進行開發，增加的設備與工藝成本很低，是最有可能實現量產的。
現有技術中，背面無掩膜擴散會導致正面硼和背面磷原子在邊緣處交叉擴散，這會導致PN結邊緣漏電，使電池損失增大，降低電池的轉換效率。常規的解決方式是當鈍化完成后，利用激光或等離子體對電池邊緣進行刻蝕，，再絲網印刷形成電池，雖然采用激光或等離子體刻蝕等方式可以將交叉擴散區域去除掉，但是，工藝的增加必然會導致電池的生產成本提高，同時刻蝕也會造成邊緣損傷，降低電池的并聯電阻，導致電池的開路電壓和填充因子都偏低。
技術實現要素：
為解決上述問題，本發明提供了一種雙面電池邊緣無損傷隔離方法，能夠抑制硼和磷原子在邊緣區域的交叉擴散，實現無損傷邊緣隔離，并避免了刻蝕工藝的引入而帶來的工藝成本增加和邊緣漏電的問題。
本發明提供的一種雙面電池邊緣無損傷隔離方法，包括：
在經過正面硼擴散和刻蝕之后的硅片的背面邊緣和側面，制作環形的擴散阻擋層，其中，所述硅片的背面邊緣的所述擴散阻擋層具有預設寬度；
在所述硅片背面的所述擴散阻擋層環繞的區域內，進行磷擴散形成n+層和PSG層；
去除所述擴散阻擋層和所述PSG層。
優選的，在上述雙面電池邊緣無損傷隔離方法中，
所述制作環形的擴散阻擋層為：
制作環形的SiNxOy掩膜層。
優選的，在上述雙面電池邊緣無損傷隔離方法中，
所述預設寬度為1毫米至3毫米。
優選的，在上述雙面電池邊緣無損傷隔離方法中，
所述在所述硅片的背面邊緣和側面，制作環形的擴散阻擋層的同時，還包括：
在所述硅片的正面制作擴散阻擋層。
優選的，在上述雙面電池邊緣無損傷隔離方法中，
所述制作環形的擴散阻擋層為：
利用PECVD方法或者LPCVD方法，制作環形的擴散阻擋層。
優選的，在上述雙面電池邊緣無損傷隔離方法中，
所述制作環形的擴散阻擋層為：
將所述硅片放置于形狀相同且尺寸小于所述硅片的襯底上，所述硅片背面只有邊緣部分暴露出來，制作環形的擴散阻擋層。
優選的，在上述雙面電池邊緣無損傷隔離方法中，
所述制作環形的擴散阻擋層為：
制作厚度范圍為40納米至60納米的環形的擴散阻擋層。
優選的，在上述雙面電池邊緣無損傷隔離方法中，
所述去除所述擴散阻擋層和所述PSG層為：
利用氫氟酸溶液刻蝕10分鐘至20分鐘，去除所述擴散阻擋層和所述PSG層。
通過上述描述可知，本發明提供的上述雙面電池邊緣無損傷隔離方法，由于包括：在經過正面硼擴散和刻蝕之后的硅片的背面邊緣和側面，制作環形的擴散阻擋層，其中，所述硅片的背面邊緣的所述擴散阻擋層具有預設寬度；在所述硅片背面的所述擴散阻擋層環繞的區域內，進行磷擴散形成n+層和PSG層；去除所述擴散阻擋層和所述PSG層，因此能夠抑制硼和磷原子在邊緣區域的交叉擴散，實現無損傷邊緣隔離，并避免了刻蝕工藝的引入而帶來的工藝成本增加和邊緣漏電的問題。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請實施例提供的第一種雙面電池邊緣無損傷隔離方法的示意圖。
具體實施方式
本發明的核心思想在于提供一種雙面電池邊緣無損傷隔離方法，能夠抑制硼和磷原子在邊緣區域的交叉擴散，實現無損傷邊緣隔離，并避免了刻蝕工藝的引入而帶來的工藝成本增加和邊緣漏電的問題。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
本申請實施例提供的第一種雙面電池邊緣無損傷隔離方法如圖1所示，圖1為本申請實施例提供的第一種雙面電池邊緣無損傷隔離方法的示意圖。該方法包括如下步驟：
S1：在經過正面硼擴散和刻蝕之后的硅片的背面邊緣和側面，制作環形的擴散阻擋層，其中，所述硅片的背面邊緣的所述擴散阻擋層具有預設寬度；
需要說明的是，在該步驟之前可以先對硅片進行清洗，并采用濕法化學腐蝕的方法制備表面金字塔絨面，可采用成熟的單晶硅片堿制絨工藝，形成45度正金字塔絨面，然后在硅片兩面形成B擴層以及BSG層，對于N型硅襯底就是在金字塔上形成p+型區，具體的，擴散完成后方阻約為60-200Ω/sq，結深為0.3μm至0.6μm，BSG厚度約80nm至100nm，再刻蝕正反面的BSG、邊緣和背面B擴層，正面保留B擴層。
該步驟相對于現有技術，就是在背面邊緣和側面都設置擴散阻擋層，這種擴散阻擋層能夠在后續的擴散步驟中形成有效的阻擋和隔離，該預設寬度要保證足以形成有效隔離，可以根據具體情況設置對應的寬度，此處并不做任何限制。該步驟與激光或等離子刻蝕相比，工藝安全性高，可以避免激光或等離子刻蝕設備引入而帶來的成本增加，且不會在刻蝕過程中引入邊緣損傷，有利于電池的高轉換效率。
S2：在所述硅片背面的所述擴散阻擋層環繞的區域內，進行磷擴散形成n+層和PSG層；
具體的，可以采用太陽能電池生產線上成熟的擴散工藝來實現，擴散完成后方阻約為80至100Ω/sq，結深約為0.3um，正是由于存在擴散阻擋層，因此擴散出的n+層不會與正面接觸，從而抑制硼原子和磷原子在邊緣區域的交叉擴散。
S3：去除所述擴散阻擋層和所述PSG層。
需要說明的是，當背面沉積之后，就不需要該擴散阻擋層了，因此就可以將其與PSG層同時去除。
通過上述描述可知，本申請實施例提供的上述雙面電池邊緣無損傷隔離方法，由于包括：在經過正面硼擴散和刻蝕之后的硅片的背面邊緣和側面，制作環形的擴散阻擋層，其中，所述硅片的背面邊緣的所述擴散阻擋層具有預設寬度；在所述硅片背面的所述擴散阻擋層環繞的區域內，進行磷擴散形成n+層和PSG層；去除所述擴散阻擋層和所述PSG層，因此能夠抑制硼和磷原子在邊緣區域的交叉擴散，實現無損傷邊緣隔離，并避免了刻蝕工藝的引入而帶來的工藝成本增加和邊緣漏電的問題。
本申請實施例提供的第二種雙面電池邊緣無損傷隔離方法，是在上述第一種雙面電池邊緣無損傷隔離方法的基礎上，還包括如下技術特征：
所述制作環形的擴散阻擋層為：
制作環形的SiNxOy掩膜層。
需要說明的是，還可以是制作環形的SiOx或者SiNx薄膜，都具有高溫下的穩定性好和潔凈度高的優點，從而不會給工藝帶來污染，也能夠形成有效的隔離。
本申請實施例提供的第三種雙面電池邊緣無損傷隔離方法，是在上述第二種雙面電池邊緣無損傷隔離方法的基礎上，還包括如下技術特征：
所述預設寬度為1毫米至3毫米。
需要說明的是，該預設寬度如果太小的話無法實現有效的邊緣隔離，而太大的話又會影響背面擴散質量，因此可以優選為該范圍。
本申請實施例提供的第四種雙面電池邊緣無損傷隔離方法，是在上述第三種雙面電池邊緣無損傷隔離方法的基礎上，還包括如下技術特征：
所述在所述硅片的背面邊緣和側面，制作環形的擴散阻擋層的同時，還包括：
在所述硅片的正面制作擴散阻擋層。
需要說明的是，可以在硅片正面制作擴散阻擋層，也可以不制作擴散阻擋層，此處并不限制，可以根據具體工藝來定。
本申請實施例提供的第五種雙面電池邊緣無損傷隔離方法，是在上述第四種雙面電池邊緣無損傷隔離方法的基礎上，還包括如下技術特征：
所述制作環形的擴散阻擋層為：
利用PECVD方法或者LPCVD方法，制作環形的擴散阻擋層。
其中，LPCVD即低壓力化學氣相沉積法，PECVD即等離子增強化學氣相沉積法，二者都可以用來制作環形的擴散阻擋層，而PECVD方法更好，沉積溫度低、薄膜附著力好，臺階覆蓋能力強。當然，也可以采用其他方法，此處并不限制。
本申請實施例提供的第六種雙面電池邊緣無損傷隔離方法，是在上述第五種雙面電池邊緣無損傷隔離方法的基礎上，還包括如下技術特征：
所述制作環形的擴散阻擋層為：
將所述硅片放置于形狀相同且尺寸小于所述硅片的襯底上，所述硅片背面只有邊緣部分暴露出來，制作環形的擴散阻擋層。
例如，在硅片為圓形的情況下，所選取的就是圓形襯底，該圓形襯底的直徑可以比硅片的直徑小1毫米至3毫米，將圓形襯底與硅片同心放置，硅片位于圓形襯底的上面，這樣就會將硅片底面邊緣1毫米至3毫米的區域、側面和正面暴露出來，從而在這些表面就能夠制作出擴散阻擋層。
本申請實施例提供的第七種雙面電池邊緣無損傷隔離方法，是在上述第六種雙面電池邊緣無損傷隔離方法的基礎上，還包括如下技術特征：
所述制作環形的擴散阻擋層為：
制作厚度范圍為40納米至60納米的環形的擴散阻擋層。
需要說明的是，這種厚度范圍能夠有效的隔離，而且易于去除，不會對后續工藝造成不利影響。
本申請實施例提供的第八種雙面電池邊緣無損傷隔離方法，是在上述第一種至第七種雙面電池邊緣無損傷隔離方法中任一種的基礎上，還包括如下技術特征：
所述去除所述擴散阻擋層和所述PSG層為：
利用氫氟酸溶液刻蝕10分鐘至20分鐘，去除所述擴散阻擋層和所述PSG層。
需要說明的是，后續工藝還包括：硅片正反兩面PECVD沉積SiNx減反射膜，該SiNx減反射膜可以減小正面的光反射，又可以起到有效的表面鈍化效果，SiNx減反射膜可采用折射率漸變的多層薄膜，折射率在2.04-2.11之間，正面SiNx薄膜的厚度約為60-80nm，背面SiNx薄膜的厚度約為80-100nm，然后絲網印刷漿料，制備前電極和背電極，前電極采用絲網印刷Ag/Al漿料方式完成，背電極采用絲網印刷Ag漿料方式完成，最后采用燒結工藝，形成良好的歐姆接觸，在實際運用中，也可采用蒸發、濺射等方式制備電池電極。
綜上所述，上述方案將背面超細環形薄膜SiNxOy沉積應用于N型雙面太陽能電池邊緣隔離的工藝中，避免了激光或等離子刻蝕工藝，對鈍化膜無損傷，并降低了N型雙面電池的制造成本。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。