晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構，其特征是：包括硅襯底，在硅襯底表面覆蓋第一鈍化層和第二鈍化層；在所述硅襯底上設有槽體，槽體由第一鈍化層的表面延伸至硅襯底內部，第二鈍化層覆蓋第一鈍化層以及槽體的側壁和底部；在所述槽體內嵌設有電極。本實用新型鈍化接觸電極，防止金屬擴散至硅襯底內形成復合中心，達到高效的目的；另一方面用激光在硅襯底表面刻槽，增強了金屬電極與硅襯底之間的附著力。
【專利說明】
晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種鈍化接觸電極的結構，尤其是一種高效晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構。【背景技術】
[0002]提升晶體硅電池效率，是有效降低太陽能電池片效率的手段之一。隨著電池擴散工藝逐漸進步，低方阻均勻擴散電池已經可以在產線上實現，滿足了降低太陽能電池發射極雜質，減少少子復合，從而提升電池電壓的要求。同時，為了彌補金屬接觸發射極升高的接觸電阻問題，選擇發射極技術被廣泛應用，主流的技術為激光制熔選擇發射極技術。傳統的激光制熔選擇性發射極為以下制備步驟:
[0003]第一步，如圖1-1所示，硅襯底la表面生長鈍化層2a，一般為氮化硅薄膜；
[0004]第二步，如圖1-2所示，擴散摻雜溶液噴涂，形成摻雜涂層3a，主要為磷源或者硼源；
[0005]第三部，如圖1-3、圖1-4所示，激光4a開口去除表面摻雜涂層3a，同時融化硅襯底， 使摻雜物摻進娃襯底中，形成選擇發射極5a;
[0006]第四部，如圖1-5所示，完成金屬化，在開口處生長金屬6a;方式一般為絲網印刷或電鍍。[〇〇〇7]上述工藝主要存在兩個問題，第一，激光制熔帶來半導體損傷，會降低電壓;第二， 形成的金屬電極在娃襯底表面附著力較小，容易脫落。
【發明內容】
[0008]本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構，鈍化接觸電極，同時防止金屬擴散至硅襯底內形成復合中心，達到高效的目的。
[0009]按照本實用新型提供的技術方案，所述晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構，其特征是:包括硅襯底，在硅襯底表面覆蓋第一鈍化層和第二鈍化層;在所述硅襯底上設有槽體，槽體由第一鈍化層的表面延伸至硅襯底內部，第二鈍化層覆蓋第一鈍化層以及槽體的側壁和底部;在所述槽體內嵌設有電極。
[0010]進一步的，所述第一鈍化層采用氮化硅薄膜。[〇〇11]進一步的，所述第一鈍化層的厚度為75nm。[〇〇12] 進一步的，所述激光的波長為600?1200nm。[0〇13]進一步的，所述第二鈍化層的厚度彡10nm〇
[0014]進一步的，所述第二鈍化層采用ALD生長的氧化鋁。
[0015]本實用新型所述晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構，引入鈍化層和刻槽， 一方面用激光在硅襯底表面刻槽，在金屬生長時候可以停留在槽內，增強附著力；另一方面在開口面生長超薄鈍化膜以達到鈍化目的，同時防止金屬擴散至硅襯底內形成復合中心，達到高效的目的。【附圖說明】
[0016]圖1-1?圖1-5為傳統的激光制熔選擇性發射極的流程圖，其中:
[0017]圖1-1為在硅襯底表面生長鈍化層的示意圖。[〇〇18]圖1-2為制作摻雜涂層的示意圖。
[0019]圖1-3為采用激光開口去除摻雜涂層的示意圖。
[0020]圖1-4為形成選擇發射極的示意圖。
[0021]圖1-5為生長金屬的示意圖。
[0022]圖2-1?圖2-4為本實用新型所述鈍化接觸電極結構的制作流程圖，其中:
[0023]圖2-1為在硅襯底表面生長第一鈍化層的示意圖。
[0024]圖2-2為在硅襯底上制作槽體的示意圖。[〇〇25]圖2-3為制作第二鈍化層的示意圖。
[0026]圖2-4為本實用新型所述鈍化接觸電極結構的示意圖。【具體實施方式】
[0027]下面結合具體附圖對本實用新型作進一步說明。
[0028]所述晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構的制備方法，包括以下步驟:
[0029]第一步，如圖2-1所示，在硅襯底1表面生長第一鈍化層2，第一鈍化層2—般采用氮化硅薄膜，第一鈍化層2的厚度一般為75nm左右；
[0030]第二步，如圖2-2所示，使用激光開槽，在硅襯底1上形成槽體3,槽體3的深度小于硅襯底1的厚度;一般采用波長相對較大的激光(波長范圍一般為600?1200nm);該過程完成了去除第一鈍化層2和開槽的目的，與傳統方式比，該步驟利用的波長相對較長的激光蒸發硅襯底，而不是熔融，從而在硅襯底表面生成了槽體；[〇〇31]第三步，如圖2-3所示，在第一鈍化層2表面生成較薄的第二鈍化層4,第二鈍化層4 覆蓋第一鈍化層2的表面以及槽體3的側壁和底部;第二鈍化層4的厚度足夠電子從槽體3中穿越到金屬電極表面，第二鈍化層4的厚度一般<10nm;相對于傳統的開槽技術，該步驟省去了槽的清理，同時利用薄膜鈍化，減少損傷對硅少子壽命的影響；第二鈍化層4同時也成為阻擋金屬擴散進硅襯底的障礙層，該第二鈍化層4可以用ALD生長的氧化鋁，因為其厚度可控，鈍化效果好，穩定性強，所以可以成為較好的鈍化層；
[0032]第四步，如圖2-4所示，在槽體3中金屬化形成電極5;所述金屬化過程可以使用多種手段，如絲網印刷或光誘導電鍍等。
[0033]本實用新型具有以下優點:(1)本實用新型使用激光在硅襯底表面開槽，將金屬電極嵌入槽內形成接觸，可以增加金屬電極與硅襯底的附著力；[〇〇34](2)本實用新型在開槽內部形成一層薄膜(第二鈍化層)，完成對槽內硅襯底表面的鈍化，同時薄膜的厚度可以實現電子可以通過遂穿效應進入硅襯底表面；
[0035](3)本實用新型利用可控厚度的穩定薄膜阻擋金屬的擴散，去除激光制熔表面應有的擴散，實現更高電壓潛力;本實用新型避免了現有技術中激光熔融開口過程中形成的摻雜選擇發射極，避免對硅襯底造成損傷，以及造成電壓偏低等現象。
【主權項】
1.一種晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構，其特征是:包括硅襯底(1)，在硅襯 底(1)表面覆蓋第一鈍化層(2)和第二鈍化層(4);在所述硅襯底(1)上設有槽體(3)，槽體 (3)由第一鈍化層(2)的表面延伸至硅襯底(1)內部，第二鈍化層(4)覆蓋第一鈍化層(2)以 及槽體(3 )的側壁和底部;在所述槽體(3 )內嵌設有電極(5 )。2.如權利要求1所述的晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構，其特征是:所述第一 鈍化層(2)采用氮化硅薄膜。3.如權利要求1所述的晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構，其特征是:所述第一 鈍化層(2)的厚度為75nm〇4.如權利要求1所述的晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構，其特征是:所述第二 鈍化層(4)的厚度彡10nm〇5.如權利要求1所述的晶體硅刻槽埋柵電池的鈍化接觸電極結構，其特征是:所述第二 鈍化層(4)采用ALD生長的氧化鋁。
【文檔編號】H01L31/18GK205582957SQ201620241178
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月25日
【發明人】肖博
【申請人】無錫尚德太陽能電力有限公司