一種n型高效單晶雙面電池的制備方法
【專利摘要】本申請公開了一種N型高效單晶雙面電池的制備方法，包括：對形成絨面之后的硅片的正面進行硼擴散；對所述硅片的背面進行刻蝕；利用N2O和SiH4在所述硅片的正面制作氧化硅掩膜；對所述硅片的背面進行磷擴散。上述方法由于先對形成絨面之后的硅片的正面進行硼擴散，再對所述硅片的背面進行刻蝕，然后利用N2O和SiH4在所述硅片的正面制作氧化硅掩膜，最后對所述硅片的背面進行磷擴散，這能有效避免背面的磷擴散對正面硼擴散的繞擴影響，因此能夠保證雙面擴散過程中的潔凈度，提高電池的光伏轉換效率。
【專利說明】
一種N型高效單晶雙面電池的制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于光伏設備技術領域，特別是涉及一種N型高效單晶雙面電池的制備方法。
【背景技術】
[0002]目前的光伏市場中，常用的是P型多晶電池片，而這種P型多晶電池片的光伏轉換效率并不高。隨著技術的進步，N型硅片的生產成本也在進一步的降低，另外由于單晶材料的效率比多晶材料高，因此N型電池片也得到了越來越多的運用，而且，由于已經研制出了N型硅片的硼擴散方法，因此N型雙面電池應運而生。
[0003]現有技術中的一種N型雙面電池的雙面擴散的方法，是通過CVD沉積出氮化硅和氧化硅作為掩膜，作為當另一面進行擴散時對該面的阻擋層。具體的，在PECVD過程中，先沉積一層氮化硅膜再沉積一層氧化硅膜，用這兩層膜作為掩膜阻擋層，避免后面磷擴時的影響。
[0004]然而，由于CVD沉積過程中的潔凈度相對于擴散爐的潔凈度來說會差很多，沉積氮化硅薄膜和氧化硅薄膜后，帶有很多雜質，再去做擴散就很有可能污染擴散爐管，從而使得雙面擴散的效果并不好，同時，由于氮化硅薄膜再經過擴散高溫推進，在后面的清洗過程中，很難清洗干凈，因此最后做出的雙面擴散不潔凈，導致最后整體的電池效率不高。
【發明內容】
[0005]為解決上述問題，本發明提供了一種N型高效單晶雙面電池的制備方法，能有效避免背面的磷擴散對正面硼擴散的繞擴影響，能夠保證雙面擴散過程中的潔凈度，提高電池的光伏轉換效率。
[0006]本發明提供的一種N型高效單晶雙面電池的制備方法，包括:
[0007]對形成絨面之后的硅片的正面進行硼擴散；
[0008]對所述硅片的背面進行刻蝕；
[0009 ] 利用N2O和SiH4在所述硅片的正面制作氧化硅掩膜；
[0010]對所述硅片的背面進行磷擴散。
[0011 ]優選的，在上述N型高效單晶雙面電池的制備方法中，所述利用N2O和SiH4在所述硅片的所述正面制作氧化硅掩膜為:
[0012]在PECVD爐管中，將所述N2O和SiH4按照300:4500的比例混合，在所述硅片的正面制作厚度范圍為70納米至90納米的氧化娃掩膜。
[0013]優選的，在上述N型高效單晶雙面電池的制備方法中，在所述利用N2O和SiH4在所述娃片的正面制作氧化娃掩膜之前，還包括:
[0014]利用氨氣吹掃所述PECVD爐管并轟擊所述硅片的表面。
[0015]優選的，在上述N型高效單晶雙面電池的制備方法中，在所述對所述硅片的背面進行磷擴散之后，還包括:
[0016]除去PSG、BSG和所述氧化硅掩膜。
[0017]優選的，在上述N型高效單晶雙面電池的制備方法中，所述除去PSG、BSG和所述氧化娃掩膜為:
[0018]利用質量分數為5%至20%的氫氟酸溶液浸泡所述硅片5至10分鐘，除去所述PSG、BSG和所述氧化硅掩膜。
[0019]優選的，在上述N型高效單晶雙面電池的制備方法中，在所述除去PSG、BSG和所述氧化娃掩膜之后，還包括:
[0020]在所述硅片的正面制作厚度為4納米至10納米的氧化鋁并在300°C至500 °C下退火。
[0021 ]優選的，在上述N型高效單晶雙面電池的制備方法中，在所述硅片的正面制作厚度為4納米至10納米的氧化鋁并在300°C至500°C下退火之后，還包括:
[0022]在所述硅片的正面制作厚度為50納米至75納米的氮化硅，并在所述硅片的背面制作厚度為65納米至85納米的氮化娃。
[0023]優選的，在上述N型高效單晶雙面電池的制備方法中，在所述硅片的正面制作厚度為50納米至75納米的氮化娃，并在所述娃片的背面制作厚度為65納米至85納米的氮化娃之后，還包括:
[0024]對所述硅片進行雙面絲網印刷。
[0025]通過上述描述可知，本發明提供的上述N型高效單晶雙面電池的制備方法，由于先對形成絨面之后的硅片的正面進行硼擴散，再對所述硅片的背面進行刻蝕，然后利用N2O和SiH4在所述硅片的正面制作氧化硅掩膜，最后對所述硅片的背面進行磷擴散，這能有效避免背面的磷擴散對正面硼擴散的繞擴影響，因此能夠保證雙面擴散過程中的潔凈度，提高電池的光伏轉換效率。
【附圖說明】
[0026]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。
[0027]圖1為本申請實施例提供的第一種N型高效單晶雙面電池的制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]在雙面電池的制備過程中，正面需要進行硼擴散，背面需要進行磷擴散，如果沒有很好的掩膜作為阻擋層，來阻止另一種擴散帶來的繞擴影響，那么另一面的四周會很大程度地遭到破壞，得不到很好的結，最終影響電池片效率，因此，本發明的核心思想在于提供一種N型高效單晶雙面電池的制備方法，能有效避免背面的磷擴散對正面硼擴散的繞擴影響，能夠保證雙面擴散過程中的潔凈度，提高電池的光伏轉換效率。
[0029]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。
[0030]本申請實施例提供的第一種N型高效單晶雙面電池的制備方法如圖1所示，圖1為本申請實施例提供的第一種N型高效單晶雙面電池的制備方法的流程圖。該方法包括如下步驟:
[0031]S1:對形成絨面之后的硅片的正面進行硼擴散；
[0032]在該步驟之前，先對硅片的正面進行堿制絨，形成絨面，達到減反射的效果，而在該步驟中，可以采用背靠背的方式進行硼擴散過程，最后得到70納米至85納米的BSG，方阻為65 Ω 至85 Ω ο
[0033]S2:對所述硅片的背面進行刻蝕；
[0034]在該步驟中，是對沒有擴散的一面進行刻蝕，使減重量在0.03-0.05g的范圍之內，
一個優選減重量是0.04g。
[0035]S3:利用N2O和SiH4在所述硅片的正面制作氧化硅掩膜；
[0036]在該步驟中，利用N2O和SiH4可以得到更均勻的、更純的且便于清洗的氧化硅掩膜。
[0037]S4:對所述硅片的背面進行磷擴散。
[0038]在該步驟中，可以采用背靠背的方式進行磷擴散，具體的，可以將兩個硅片的硼擴面以面對面的方式相互緊靠，放入爐管擴散，硼擴面由于有很厚的阻擋層，因此可以有效阻止磷擴面的擴散影響，得到的方阻為70 Ω至85 Ω左右。
[0039 ] 通過上述描述可知，本申請實施例提供的上述N型高效單晶雙面電池的制備方法，由于先對形成絨面之后的硅片的正面進行硼擴散，再對所述硅片的背面進行刻蝕，然后利用N2O和SiH4在所述硅片的正面制作氧化硅掩膜，最后對所述硅片的背面進行磷擴散，這能有效避免背面的磷擴散對正面硼擴散的繞擴影響，因此能夠保證雙面擴散過程中的潔凈度，提高電池的光伏轉換效率。
[0040]本申請實施例提供的第二種N型高效單晶雙面電池的制備方法，在上述第一種N型高效單晶雙面電池的制備方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0041 ]所述利用N2O和SiH4在所述硅片的所述正面制作氧化硅掩膜為:
[0042]在PECVD爐管中，將所述N2O和SiH4按照300:4500的比例混合，在所述硅片的正面制作厚度范圍為70納米至90納米的氧化娃掩膜。
[0043]具體的，該過程在PECVD爐管中進行，環境和PE鍍膜時的環境一樣，將SiH4與N2O按照300:4500的比例進行混合作用約800秒，最后得到厚度范圍為70納米至90納米的氧化硅掩膜，這種掩膜更均勻、更純，且更加便于清洗。
[0044]本申請實施例提供的第三種N型高效單晶雙面電池的制備方法，在上述第二種N型高效單晶雙面電池的制備方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0045]在所述利用N2O和SiH4在所述硅片的正面制作氧化硅掩膜之前，還包括:
[0046]利用氨氣吹掃所述PECVD爐管并轟擊所述硅片的表面。這樣，就達到了預清洗的目的，實現更為潔凈的工藝過程。
[0047]本申請實施例提供的第四種N型高效單晶雙面電池的制備方法，在上述第三種N型高效單晶雙面電池的制備方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0048]在所述對所述硅片的背面進行磷擴散之后，還包括:
[0049]除去PSG、BSG和所述氧化硅掩膜。
[0050]本申請實施例提供的第五種N型高效單晶雙面電池的制備方法，在上述第四種N型高效單晶雙面電池的制備方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0051 ]所述除去PSG、BSG和所述氧化硅掩膜可以具體為:
[0052] 利用質量分數為5%至20%的氫氟酸溶液浸泡所述硅片5至10分鐘，除去所述PSG、BSG和所述氧化硅掩膜。進一步的，可以將所述氫氟酸溶液的質量分數優選為10%。
[0053 ]本申請實施例提供的第六種N型高效單晶雙面電池的制備方法，在上述第五種N型高效單晶雙面電池的制備方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0054]在所述除去PSG、BSG和所述氧化硅掩膜之后，還包括:
[0055]在所述硅片的正面制作厚度為4納米至10納米的氧化鋁并在300°C至500 °C下退火。具體的，可以利用ALD設備在硼擴面做一層4納米至10納米的氧化鋁，以鈍化硼擴面。
[0056]本申請實施例提供的第七種N型高效單晶雙面電池的制備方法，在上述第六種N型高效單晶雙面電池的制備方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0057]在所述硅片的正面制作厚度為4納米至10納米的氧化鋁并在300°C至500°C下退火之后，還包括:
[0058]在所述硅片的正面制作厚度為50納米至75納米的氮化硅，并在所述硅片的背面制作厚度為65納米至85納米的氮化娃。
[0059 ]本申請實施例提供的第八種N型高效單晶雙面電池的制備方法，在上述第七種N型高效單晶雙面電池的制備方法的基礎上，還包括如下技術特征:
[0060]在所述硅片的正面制作厚度為50納米至75納米的氮化硅，并在所述硅片的背面制作厚度為65納米至85納米的氮化娃之后，還包括:
[0061]對所述硅片進行雙面絲網印刷。具體的，先印刷背面，再印刷正面。
[0062]上述方法通過用N2O做一層正面掩膜，可以防止背面擴散帶來的繞擴影響，從而保護了正面的硼擴，同時又避免了攜帶SiN進入爐管擴散，保護了爐管，而且氧化硅比氮化硅去除起來也更加方便。
[0063]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。
【主權項】
1.一種N型高效單晶雙面電池的制備方法，其特征在于，包括: 對形成絨面之后的硅片的正面進行硼擴散； 對所述硅片的背面進行刻蝕； 利用N2O和SiH4在所述硅片的正面制作氧化硅掩膜； 對所述硅片的背面進行磷擴散。2.根據權利要求1所述的N型高效單晶雙面電池的制備方法，其特征在于，所述利用N2O和SiH4在所述硅片的所述正面制作氧化硅掩膜為: 在PECVD爐管中，將所述N2O和SiH4按照300:4500的比例混合，在所述硅片的正面制作厚度范圍為70納米至90納米的氧化娃掩膜。3.根據權利要求2所述的N型高效單晶雙面電池的制備方法，其特征在于，在所述利用N2O和SiH4在所述硅片的正面制作氧化硅掩膜之前，還包括: 利用氨氣吹掃所述PECVD爐管并轟擊所述硅片的表面。4.根據權利要求3所述的N型高效單晶雙面電池的制備方法，其特征在于，在所述對所述硅片的背面進行磷擴散之后，還包括: 除去PSG、BSG和所述氧化硅掩膜。5.根據權利要求4所述的N型高效單晶雙面電池的制備方法，其特征在于，所述除去PSG、BSG和所述氧化硅掩膜為: 利用質量分數為5%至20%的氫氟酸溶液浸泡所述硅片5至10分鐘，除去所述PSG、BSG和所述氧化硅掩膜。6.根據權利要求5所述的N型高效單晶雙面電池的制備方法，其特征在于，在所述除去PSG、BSG和所述氧化硅掩膜之后，還包括: 在所述硅片的正面制作厚度為4納米至10納米的氧化鋁并在300°C至500°C下退火。7.根據權利要求6所述的N型高效單晶雙面電池的制備方法，其特征在于，在所述硅片的正面制作厚度為4納米至10納米的氧化鋁并在300°C至500°C下退火之后，還包括: 在所述硅片的正面制作厚度為50納米至75納米的氮化硅，并在所述硅片的背面制作厚度為65納米至85納米的氮化娃。8.根據權利要求7所述的N型高效單晶雙面電池的制備方法，其特征在于，在所述硅片的正面制作厚度為50納米至75納米的氮化硅，并在所述硅片的背面制作厚度為65納米至85納米的氮化硅之后，還包括: 對所述硅片進行雙面絲網印刷。
【文檔編號】H01L31/18GK105826431SQ201610322551
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月13日
【發明人】王金藝, 金井升, 蔣方丹, 金浩
【申請人】浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司