本發(fā)明涉及光伏，特別是涉及一種掩膜層的制備方法、單晶硅片及制備方法、太陽能電池。

背景技術(shù)：

1、ibc電池，即指交叉背接觸(interdigitated?back?contact)電池，其正負(fù)極均設(shè)置在背面，正面完全無遮擋，因而能夠增大電池的電流；同時(shí)，背面圖形正、負(fù)極呈密集的叉指排布，減少了載流子傳輸距離，因此電池的填充也比較高。

2、ibc電池的背面電極設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)晶硅電池結(jié)構(gòu)相同。具體地，背面電極設(shè)計(jì)事在n型電極印刷銀漿，同時(shí)在銀主柵線上設(shè)計(jì)銀焊盤。在p型電極上印刷鋁漿，為了使p區(qū)更加有效地增加反射及提升開壓等，需要將p區(qū)制備成拋光結(jié)構(gòu)，相對(duì)絨面結(jié)構(gòu)，長波經(jīng)過硅基體后，反射光增加，從而使得電流增大。

3、單晶硅片需要先形成掩膜層，掩膜層下方單晶硅經(jīng)堿洗后為絨面狀態(tài)。單晶硅片背面的非掩膜區(qū)制備為拋光效果，可以降低背面復(fù)合，同時(shí)增加電池內(nèi)反射；而正面及非激光區(qū)制備為絨面狀態(tài)，且需要保持正面的絨面狀態(tài)好的光吸收與低的表面復(fù)合。為將單晶硅片表面清洗為拋光效果，需要在特定的堿洗液中清洗一定時(shí)間，因此需要能夠耐受堿洗處理的掩膜層。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要提供一種耐堿洗性能良好的掩膜層的制備方法，并進(jìn)一步提供一種單晶硅片及制備方法，并進(jìn)一步還提供一種太陽能電池。

2、一種單晶硅片上掩膜層的制備方法，包括以下步驟：

3、采用cvd工藝在單晶硅片上形成氮化硅掩膜層和/或氧化硅掩膜層；

4、形成所述氮化硅掩膜層的工藝參數(shù)包括：

5、溫度為400-450℃，硅烷流量為500-1500sccm，氨氣流量為5000-9000sccm，功率為6000-9000w，占空比為30-50ms，周期為40-60ms，壓力為300-500mtorr；時(shí)間為300-400s；

6、形成所述氧化硅掩膜層的工藝參數(shù)包括：

7、溫度為800-1100℃，壓力為1500-1800mbar，氧氣流量為3500-5000sccm，氮?dú)饬髁繛?00-2000sccm，時(shí)間為3000-4200s。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述氮化硅掩膜層的鍍膜步驟之前，所述制備方法還包括對(duì)cvd設(shè)備進(jìn)行預(yù)通氣的步驟；

9、所述預(yù)通氣的工藝參數(shù)包括：溫度為400-450℃，硅烷流量為：500-1500sccm，氨氣流量為：5000-9000sccm，功率為6000-9000w，占空比為30-50ms，周期為40-60ms，壓力為300-500mtorr；時(shí)間為50-100s。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述氮化硅掩膜層的鍍膜步驟之后，所述制備方法還包括對(duì)cvd設(shè)備進(jìn)行抽真空和回壓的步驟；

11、所述抽真空的工藝參數(shù)包括：溫度為400-450℃，壓力為30mtorr以下，時(shí)間為70-200s；

12、所述回壓的工藝參數(shù)包括：溫度為400-450℃，通氮?dú)?，流量?0000-20000sccm，壓力為1000-1060mtorr，時(shí)間為70-200s。

13、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述氧化硅掩膜層的鍍膜步驟之后，所述制備方法還包括對(duì)cvd設(shè)備進(jìn)行抽真空和回壓的步驟；

14、所述抽真空的工藝參數(shù)包括：溫度為800-1100℃，壓力為30mtorr以下，時(shí)間為70-200s；

15、所述回壓的工藝參數(shù)包括：溫度為800-1100℃，通氮?dú)?，流量?0000-20000sccm，壓力1000-1060mtorr，時(shí)間70-200s。

16、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氮化硅掩膜層的厚度為40～80nm。

17、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧化硅掩膜層的厚度為4～10nm。

18、一種單晶硅片的制備方法，包括以下步驟：

19、按上述任一實(shí)施例所述的單晶硅片上掩膜層的制備方法在單晶硅片上形成掩膜層；

20、對(duì)形成有所述掩膜層的單晶硅片上的設(shè)定區(qū)域進(jìn)行激光處理，以去除所述設(shè)定區(qū)域上的所述掩膜層；

21、對(duì)經(jīng)過所述激光處理的單晶硅片進(jìn)行堿洗處理，以在所述設(shè)定區(qū)域形成拋光面，在其他區(qū)域上形成絨面。

22、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述堿洗處理所采用的堿洗液包含水、堿以及雙氧水，所述堿洗液的ph值為8～12，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％-49％，所述雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％～36％。

23、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述堿洗處理的時(shí)間為200s～500s。

24、一種單晶硅片，通過上述任一實(shí)施例所述的制備方法制備得到。

25、一種太陽能電池，包括所述的單晶硅片。

26、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述太陽能電池為topcon電池或ibc電池。

27、與傳統(tǒng)方案相比，上述掩膜層的制備方法、單晶硅片及制備方法、太陽能電池具有以下有益效果：

28、上述掩膜層的制備方法采用cvd工藝在單晶硅片上形成氮化硅掩膜層和/或氧化硅掩膜層。其中，制備氮化硅掩膜層時(shí)通入一定流量的硅烷及氨氣，并在高溫、高壓條件下進(jìn)行沉積一定時(shí)間，制備氧化硅掩膜層時(shí)通過高溫、高氧量、高壓的工藝條件沉積一定時(shí)間，在單晶硅片的表面長出掩膜層，上述掩膜層有較高的致密度，能夠耐受較長時(shí)間的堿洗，并使堿洗后掩膜層下方單晶硅經(jīng)堿洗后為理想的絨面狀態(tài)。

技術(shù)特征：

1.一種單晶硅片上掩膜層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的單晶硅片上掩膜層的制備方法，其特征在于，在所述氮化硅掩膜層的鍍膜步驟之前，所述制備方法還包括對(duì)cvd設(shè)備進(jìn)行預(yù)通氣的步驟；

3.如權(quán)利要求1或2所述的單晶硅片上掩膜層的制備方法，其特征在于，在所述氮化硅掩膜層的鍍膜步驟之后，所述制備方法還包括對(duì)cvd設(shè)備進(jìn)行抽真空和回壓的步驟；

4.如權(quán)利要求1所述的單晶硅片上掩膜層的制備方法，其特征在于，在所述氧化硅掩膜層的鍍膜步驟之后，所述制備方法還包括對(duì)cvd設(shè)備進(jìn)行抽真空和回壓的步驟；

5.如權(quán)利要求1所述的單晶硅片上掩膜層的制備方法，其特征在于，所述氮化硅掩膜層的厚度為40-80nm；和/或

6.一種單晶硅片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.如權(quán)利要求6所述的單晶硅片的制備方法，其特征在于，所述堿洗處理所采用的堿洗液包含水、堿以及雙氧水，所述堿洗液的ph值為8～12，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％-49％，所述雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％～36％。

8.如權(quán)利要求6或7所述的單晶硅片的制備方法，其特征在于，所述堿洗處理的時(shí)間為200s～500s。

9.一種單晶硅片，其特征在于，通過權(quán)利要求6～8中任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到。

10.一種太陽能電池，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的單晶硅片；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種掩膜層的制備方法、單晶硅片及制備方法、太陽能電池。上述掩膜層的制備方法采用CVD工藝在單晶硅片上形成氮化硅掩膜層和/或氧化硅掩膜層。其中，制備氮化硅掩膜層時(shí)通入一定流量的硅烷及氨氣，并在高溫、高壓條件下進(jìn)行沉積一定時(shí)間，制備氧化硅掩膜層時(shí)通過高溫、高氧量、高壓的工藝條件沉積一定時(shí)間，在單晶硅片的表面長出掩膜層，上述掩膜層有較高的致密度，能夠耐受較長時(shí)間的堿洗，并使堿洗后掩膜層下方單晶硅經(jīng)堿洗后為理想的絨面狀態(tài)。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭正明,馬菁,任永偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：橫店集團(tuán)東磁股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24