專利名稱：一種背鈍化的ibc太陽能電池結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及IBC太陽能電池技術領域，特別是一種背鈍化的IBC太陽能電池結構。
背景技術：
IBC (Interdigitated back contact)電池:背接觸型太陽能電池。PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition):等離子體增強化學氣相沉積法。PSG層:硅磷玻璃層。IBC太陽能電池通常選用N型硅襯底材料，在硅片背面分別進行磷、硼局部擴散，形成具有指狀交叉排列的η+重摻雜層、ρ+重摻雜層。如圖1所示，IBC電池的η+重摻雜層、P+重摻雜層由于在同一側，通常采用單層膜或者疊層膜作為鈍化層。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種背鈍化的IBC太陽能電池結構，提高IBC太陽能電池的背鈍化效果。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種背鈍化的IBC太陽能電池結構，包括硅片，在硅片的背面具有η+重摻雜層、ρ+重摻雜層，并在η+重摻雜層、ρ+重摻雜層上引出電極，在η+重摻雜層上具有η+區鈍化膜，η+區鈍化膜為帶固定正電荷的單層鈍化膜或者最內層薄膜帶固定正電荷的疊層鈍化膜；在P+重摻雜層上具有P+區鈍化膜，P+區鈍化膜為帶固定負電荷的單層鈍化膜或者最內層薄膜帶固定負電荷的疊層鈍化膜。鈍化膜中的固定電荷能夠飽和硅表面的懸掛鍵，降低少數載流子在表面的復合，從而得到較好的表面鈍化效果。具體地，帶固定正電荷的單層鈍化膜或者疊層鈍化膜的帶固定正電荷的最內層薄膜包括SiNx膜、SiO2膜、TiO2膜和a-S1:Η膜；帶固定負電荷的單層鈍化膜或者疊層鈍化膜的帶固定負電荷的最內層薄膜包括Al2O3和AlF3膜。這些鈍化膜與硅片的附著能力強，熱膨脹系數低，結構致密，抗滲透能力強，對金屬離子的阻擋能力強，質地硬而耐磨，抗電擊穿能力強，抗熱沖擊性能好。為提高鈍化效果，優選，η+區鈍化膜為SiNx膜，或Si02/Si3N4疊層膜，或SiO2/Al203/Si3N4疊層膜；P+區鈍化膜為Al203/Si3N4疊層膜。在作為η+區鈍化膜的Si02/Al203/Si3N4疊層膜中，Al2O3膜厚度10nnT40nm，折射率為1.3 1.6，SiO2膜的厚度為10nnT80nm，折射率為1.5 1.8，Si3N4膜的厚度為30nnTl00nm,折射率為1.8ηπΓ2.3nm。或者，作為η+區鈍化膜的SiNx膜的厚度為40nnTl50nm，折射率為1.8 2.3?；蛘?，在作為ρ+區鈍化膜的Al203/ Si3N4疊層膜中，Al2O3膜的厚度為10nnT40nm，折射率為1.3-1.6，Si3N4膜的厚度為30nnTl00nm，折射率為1.8-2.3。[0013]本實用新型的有益效果是:電池背面因η+區鈍化膜和ρ+區鈍化膜所帶的不同固定電荷分別在η+重摻雜層、ρ+重摻雜層上感應出感應電荷，該種電荷感應使電池表面形成場效應鈍化，提高了電池背面的鈍化效果。

圖1是現有的IBC太陽能電池的結構示意圖；圖2是本實用新型的IBC太陽能電池的ρ+區鈍化膜的制備示意圖。圖3是本實用新型的IBC太陽能電池的η+區鈍化膜的制備示意圖。圖4是本實用新型的IBC太陽能電池的結構示意圖。圖中，1.η+重摻雜層，2.ρ+重摻雜層，3.η+區鈍化膜，4.ρ+區鈍化膜，5.掩膜板，
6.娃片。
具體實施方式如圖2、3和4所示，一種背鈍化的IBC太陽能電池結構，包括硅片，在硅片6的背面具有η+重摻雜層1、ρ+重摻雜層2，并在η+重摻雜層1、ρ+重摻雜層2上引出電極，在η+重摻雜層I上具有η+區鈍化膜3，η+區鈍化膜3為帶固定正電荷的單層鈍化膜或者最內層薄膜帶固定正電荷的疊層鈍化膜；在P+重摻雜層2上具有ρ+區鈍化膜4，ρ+區鈍化膜4為帶固定負電荷的單層鈍化膜或者最內層薄膜帶固定負電荷的疊層鈍化膜。η+區鈍化膜3為SiNx膜，或Si02/Si3N4疊層膜，或Si02/Al203/Si3N4疊層膜；p+區鈍化膜4為Al203/Si3N4疊層膜。在作為η+區鈍化膜3的Si02/Al203/Si3N4疊層膜中，Al2O3膜厚度10nnT40nm，折射率為1.3 1.6，SiO2膜的厚度為10nnT80nm，折射率為1.5 1.8，Si3N4膜的厚度為30nm 100nm,折射率為 1.8nm 2.3nm。作為η+區鈍化膜3的SiNx膜的厚度為40nnTl50nm，折射率為1.8 2.3。在作為ρ+區鈍化膜4的Al203/Si3N4疊層膜中，Al2O3膜的厚度為10nnT40nm，折射率為1.3-1.6，Si3N4膜的厚度為30nnTl00nm，折射率為1.8-2.3。一種背鈍化的IBC太陽能電池結構的制備方法，首先在硅片6的背面制作η+重摻雜層1、P+重摻雜層2 ;然后分別利用兩塊具有不同鏤空的掩膜板5在η+重摻雜層I和ρ+重摻雜層2上沉積η+區鈍化膜3和ρ+區鈍化膜4。具體步驟為:a)將電阻率f IOohm.cm的N型硅片6放入質量百分數25%的TMAH溶液或者20% 50%K0H或者NaOH溶液中拋光，去除損傷層；b)將硅片6放入硼擴散爐中，在硅片6的背面進行單面硼擴散，擴散方阻為30 40ohm/sq,形成ρ+重摻雜層2 ；c)使用PECVD在硼擴散面沉積一層氮化硅掩膜，氮化硅掩膜的厚度為2500nm^350nm ；d)使用質量百分數0.5% 2%的KOH或者NaOH溶液加入1% 4%異丙醇中備置而成的制絨液對硅片6進行單面制絨；e)使用HF去除娃片6表面的氮化娃掩膜；[0031]f)通過熱氧化處理在硅片6表面生成氧化硅，氧化硅的厚度為120nnTl80nm ；g)背面印刷刻蝕性漿料選擇性去除η+重摻雜區的氧化硅掩膜；h)使用質量百分數20% 50%的KOH或者NaOH溶液刻蝕η+重摻雜區，刻槽深度3um 5um ；i)將娃片6放入磷擴散爐，P0C13擴散的擴散方阻為25 50ohm/sq，形成η+重摻雜層I;j)使用HF去除磷擴散形成的PSG層；k)將具有鏤空的掩膜板5覆蓋在硅片6上，該掩膜板5的鏤空圖案與ρ+重摻雜區的圖案完全一致，硅片6與掩膜板5的對準偏差少于20um，采用PECVD沉積作為ρ+區鈍化膜4的Al203/Si3N4疊層膜，其中Al2O3膜的厚度為10nnT40nm，折射率為1.3 1.6，Si3N4膜的厚度為30nnTl00nm，折射率為1.8 2.3 ；I)將另一塊具有不同鏤空的掩膜板5覆蓋在硅片6上，該掩膜板5的鏤空圖案與N+重摻雜區的圖案完全一致，硅片6與掩膜板5的對準偏差少于20um，采用PECVD沉積作為η+區鈍化膜3的Si3N4膜，Si3N4膜的厚度為40unTl50um，折射率為1.8 2.3 ；m) PECVD沉積氮化硅減反膜，厚度為40unT80um，折射率為1.8 2.3 ；η)在η+重摻雜區印刷Ag漿并烘干；ο)在ρ+重摻雜區印刷Ag/Al漿；燒結。
權利要求1.一種背鈍化的IBC太陽能電池結構,包括娃片,在娃片(6)的背面具有η+重摻雜層(I )、P+重摻雜層(2 )，并在η+重摻雜層(I )、ρ+重摻雜層(2 )上引出電極，其特征是:在所述的η+重摻雜層(I)上具有η+區鈍化膜(3)，η+區鈍化膜(3)為帶固定正電荷的單層鈍化膜或者最內層薄膜帶固定正電荷的疊層鈍化膜； 在所述的P+重摻雜層(2 )上具有ρ+區鈍化膜(4 )，ρ+區鈍化膜(4 )為帶固定負電荷的單層鈍化膜或者最內層薄膜帶固定負電荷的疊層鈍化膜。
2.根據權利要求1所述的背鈍化的IBC太陽能電池結構，其特征是:所述的帶固定正電荷的單層鈍化膜或者疊層鈍化膜的帶固定正電荷的最內層薄膜包括SiNx膜、SiO2膜、TiO2 膜、a-S1:H 膜； 所述的帶固定負電荷的單層鈍化膜或者疊層鈍化膜的帶固定負電荷的最內層薄膜包括Al2O3膜和AlF3膜。
3.根據權利要求2所述的背鈍化的IBC太陽能電池結構，其特征是:所述的η+區鈍化膜(3)為31隊膜，或Si02/Si3N4疊層膜，或Si02/Al203/Si3N4疊層膜；p+區鈍化膜(4)為Al203/Si3N4 疊層膜。
4.根據權利要求3所述的背鈍化的IBC太陽能電池結構，其特征是:在所述的作為η+區鈍化膜(3)的Si02/Al203/Si3N4疊層膜中，Al2O3膜厚度10nnT40nm，折射率為1.3 1.6，SiO2膜的厚度為10nnT80nm，折射率為1.5 1.8，Si3N4膜的厚度為30nnTl00nm，折射率為1.8nm 2.3nm。
5.根據權利要求3所述的背鈍化的IBC太陽能電池結構，其特征是:所述的作為η+區鈍化膜(3)的SiNx膜的厚度為40nnTl50nm，折射率為1.8 2.3。
6.根據權利要求3所述的背鈍化的IBC太陽能電池結構，其特征是:在所述的作為ρ+區鈍化膜(4)的Al203/Si3N4疊層膜中，Al2O3膜的厚度為10nnT40nm，折射率為1.3-1.6, Si3N4膜的厚度為30nnTl00nm，折射率為1.8-2.3。
專利摘要本實用新型涉及IBC太陽能電池技術領域，特別是一種背鈍化的IBC太陽能電池結構。該電池的硅片的背面具有n+重摻雜層、p+重摻雜層，在n+、p+重摻雜層上具有n+、p+區鈍化膜，n+區鈍化膜為帶固定正電荷的單層鈍化膜或者最內層薄膜帶固定正電荷的疊層鈍化膜；p+區鈍化膜為帶固定負電荷的單層鈍化膜或者最內層薄膜帶固定負電荷的疊層鈍化膜。電池背面因n+、p+區鈍化膜所帶的不同固定電荷分別在n+、p+重摻雜層感應出感應電荷，該種電荷感應使電池表面形成場效應鈍化，提高了電池背面的鈍化效果。
文檔編號H01L31/0216GK203038931SQ20122071194
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者柳偉 申請人:常州天合光能有限公司