CN102709385B - 全背电极太阳能电池的生产方法 - Google Patents
全背电极太阳能电池的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102709385B CN102709385B CN201210141633.5A CN201210141633A CN102709385B CN 102709385 B CN102709385 B CN 102709385B CN 201210141633 A CN201210141633 A CN 201210141633A CN 102709385 B CN102709385 B CN 102709385B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mask layer
- layer
- production method
- depth
- solar cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 14
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 12
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 claims description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims 4
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 claims 4
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 11
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 11
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 238000002161 passivation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- HIVGXUNKSAJJDN-UHFFFAOYSA-N [Si].[P] Chemical compound [Si].[P] HIVGXUNKSAJJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000085 cashmere Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种全背电极太阳能电池的生产方法，具有如下步骤：1.单面硼扩散，在N型硅片背面形成P+层；2.在P+层上沉积制绒掩膜层；3.单面制绒；4.磷扩散在硅片受光面制备前表面场；5.去掉制绒掩膜层及PSG；6.热氧化生长SiO2掩膜层；7.在硅片背面的背面场区域进行开槽，槽深H要大于等于P-N结结深+背面场的深度；8.在开槽区域底部印刷高度小于槽深H减去P-N结深的含磷的掺杂剂；9.高温扩散，在槽底部形成N+层；10.去掉PSG及SiO2掩膜层；11.正反面制作钝化膜；12.丝网印刷金属电极；13.烧结。本发明的有益效果是：利用P+与N+区域的高度差就是基体N区域，大大提升了电池效率且降低了生产成本，适合规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种全背电极太阳能电池的生产方法。
背景技术
美国SunPower公司推出的全背电极电池，采用N型硅片，将电极全部设计在电池背面，以最大限度地提升电池正面的吸光面积，其量产的转换效率已经达到约23%，实验室最高效率达到24.2%，但是SunPower的电池制备工艺步骤复杂，成本高，一直成为大规模量产推广的瓶颈。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种全背电极太阳能电池的生产方法，简化工艺步骤，降低生产成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全背电极太阳能电池的生产方法，具有如下步骤：
1.单面硼扩散，在N型硅片背面形成P+层；
2.在背面的P+层上沉积制绒掩膜层；
3.单面制绒；
4.磷扩散在硅片受光面制备前表面场；
5.去掉制绒掩膜层及PSG；
6.热氧化生长SiO2掩膜层；
7.在硅片背面的背面场区域进行开槽，槽深H要大于等于P-N结结深+背面场的深度；
8.在开槽区域底部印刷高度小于槽深H减去P-N结深的含磷的掺杂剂；
9.高温扩散，在槽底部形成N+层；
10.去掉PSG及SiO2掩膜层；
11.正反面制作钝化膜；
12.丝网印刷金属电极；
13.烧结。
进一步限定，步骤1中，通过将两片面对面硅片叠放在一起，实现单面硼扩散，方块电阻为10-100ohm/Sq。
进一步限定，步骤2中，制绒掩膜层为SiNx或SiO2,制绒掩膜层厚度为20-300nm。
进一步限定，步骤4中，磷扩散在硅片受光面制备前表面场，方块电阻为30-200ohm/Sq。
进一步限定，步骤6中，热氧化生长SiO2掩膜层，厚度为30-300nm，同时将P+层表面浓度进一步降低，结深进一步变深。
进一步限定，步骤7中，用激光对背面场区域进行开槽，并用刻蚀液对开槽区域进行刻蚀，形成槽深H。
进一步限定，步骤7中，用KOH刻蚀液对开槽区域进行刻蚀。
进一步限定，步骤8中，在刻蚀区域底部丝网印刷或喷墨打印印刷掺杂剂。
本发明的有益效果是：利用P+与N+区域的高度差形成基体N区域，大大提升了电池效率且降低了生产成本，适合规模化生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的步骤1的结构示意图；
图2是本发明的步骤2的结构示意图；
图3是本发明的步骤3的结构示意图；
图4是本发明的步骤4的结构示意图；
图5是本发明的步骤5的结构示意图；
图6是本发明的步骤6的结构示意图；
图7是本发明的步骤7的结构示意图；
图8是本发明的步骤8的结构示意图；
图9是本发明的步骤9的结构示意图；
图10是本发明的步骤10的结构示意图；
图11是本发明的步骤11的结构示意图；
图12是本发明的步骤12的结构示意图；
图13是本发明的步骤13的结构示意图；
图14是本发明的步骤14的结构示意图；
图中，1.硅片，2.P+层，3.制绒掩膜层，4.前表面场，5.SiO2掩膜层，6.N+层，7.钝化膜，8.金属电极，9.掺杂剂。
具体实施方式
如图1至14所示，一种全背电极太阳能电池的生产方法，具有如下步骤：
1.硅片1抛光，腐蚀厚度为2-10um；
2.硅片1面对面进行单面硼扩散，在硅片1背面形成用于构成P-N结的P+层2，方块电阻为10-100ohm/Sq；
3.在背面的P+层2上沉积SiNx或SiO2或其他制绒掩膜层3,制绒掩膜层3厚度为20-300nm，可以阻挡下一步制绒液对P+层2的腐蚀，不会破坏P-N结；
4.单面制绒，制绒腐蚀层厚度为2-15um；
5.磷扩散制备前表面场4，方块电阻为30-200ohm/Sq；
6.去掉SiNx或SiO2或其他制绒掩膜层3及PSG（硅磷玻璃）；
7.热氧化生长SiO2掩膜层5，厚度为30-300nm，同时将P+层2表面浓度进一步降低，结深进一步变深；
8.用激光对背面场区域进行开槽；
9.用KOH或其他刻蚀方式对开槽区域进行刻蚀，刻蚀深度要大于等于P-N结结深+背面场的深度，优选至少4um，此高度差也就是介于P+与N+之间的基体N区域；
10.在刻蚀槽内丝网印刷或喷墨打印或其他方式印刷高度小于刻蚀槽深减去P-N结深的含磷的掺杂剂9，在下一步高温扩散时就只在槽的底部形成磷扩散层，槽壁部分仍是基体，相当于P+和N+之间的基体N区域，这样可以避免反复生长掩膜层形成P+与N+区之间的基体N区域，大大降低成本；
11.高温扩散，在刻蚀槽内形成n+层6；
12.去掉PSG及SiO2掩膜层5；
13.正反面沉积或热氧化生长钝化膜7，背面的钝化膜7为Al2O3和SiNX的叠成钝化膜；
14.丝网印刷金属电极8并烧结。
Claims (7)
1.一种全背电极太阳能电池的生产方法，其特征是：具有如下步骤：
1.单面硼扩散，在N型硅片(1)背面形成P+层(2)；
2.在背面的P+层(2)上沉积制绒掩膜层(3)；
3.单面制绒；
4.磷扩散在硅片(1)受光面制备前表面场(4)；
5.去掉制绒掩膜层(3)及PSG；
6.热氧化生长SiO2掩膜层(5)；
7.在硅片(1)背面的背面场区域进行开槽，槽深H要大于等于P-N结结深+背面场的深度；
8.在开槽区域底部印刷高度小于槽深H减去P-N结深的含磷的掺杂剂(9)；
9.高温扩散，在槽底部形成N+层(6)；
10.去掉PSG及SiO2掩膜层(5)；
11.正反面制作钝化膜(7)；
12.丝网印刷金属电极(8)；
13.烧结；
步骤7中，用激光对背面场区域进行开槽，并用刻蚀液对开槽区域进行刻蚀，形成槽深H。
2.根据权利要求1所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征是：步骤1中，通过将两片面对面硅片(1)叠放在一起，实现单面硼扩散，方块电阻为10-100ohm/Sq。
3.根据权利要求1所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征是：步骤2中，制绒掩膜层(3)为SiNx或SiO2,制绒掩膜层(3)厚度为20-300nm。
4.根据权利要求1所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征是： 步骤4中，磷扩散在硅片(1)受光面制备前表面场(4)，方块电阻为30-200ohm/Sq。
5.根据权利要求1所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征是：步骤6中，热氧化生长SiO2掩膜层(5)，厚度为30-300nm，同时将P+层(2)表面浓度进一步降低，结深进一步变深。
6.根据权利要求1所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征是：步骤7中，用KOH刻蚀液对开槽区域进行刻蚀。
7.根据权利要求1所述的全背电极太阳能电池的生产方法，其特征是：步骤8中，在刻蚀区域底部丝网印刷或喷墨打印印刷掺杂剂(9)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210141633.5A CN102709385B (zh) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | 全背电极太阳能电池的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210141633.5A CN102709385B (zh) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | 全背电极太阳能电池的生产方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102709385A CN102709385A (zh) | 2012-10-03 |
| CN102709385B true CN102709385B (zh) | 2015-03-11 |
Family
ID=46902029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210141633.5A Active CN102709385B (zh) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | 全背电极太阳能电池的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102709385B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103985780B (zh) * | 2013-02-08 | 2016-08-31 | 上海凯世通半导体股份有限公司 | 太阳能电池的制作方法 |
| CN104465798A (zh) * | 2013-09-24 | 2015-03-25 | 李岱殷 | 太阳能电池结构及其形成方法 |
| CN103618025B (zh) * | 2013-11-06 | 2016-08-17 | 电子科技大学 | 一种晶体硅背结太阳能电池制备方法 |
| CN105097987B (zh) * | 2014-05-16 | 2018-08-24 | 上海凯世通半导体股份有限公司 | 背接触电池及其制作方法和太阳能电池组件 |
| CN104485390A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-01 | 常州天合光能有限公司 | 一种全背电极太阳能电池的生产方法 |
| CN105185858B (zh) * | 2015-08-06 | 2017-07-11 | 黄河水电光伏产业技术有限公司 | 基于p型硅衬底的背接触式太阳能电池及其制备方法 |
| CN106252449B (zh) * | 2016-08-26 | 2017-09-26 | 泰州中来光电科技有限公司 | 局部掺杂前表面场背接触电池及其制备方法和组件、系统 |
| CN109103298A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-28 | 国家电投集团西安太阳能电力有限公司 | 一种基于自对准工艺的ibc太阳能电池的制备方法 |
| CN111864008A (zh) * | 2019-04-15 | 2020-10-30 | 江苏顺风光电科技有限公司 | P型异质结全背电极接触晶硅光伏电池制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101088159A (zh) * | 2004-09-07 | 2007-12-12 | 日出能源公司 | 发射器穿绕的背接触太阳能电池的工艺和制造方法 |
| US7339110B1 (en) * | 2003-04-10 | 2008-03-04 | Sunpower Corporation | Solar cell and method of manufacture |
| CN102208493A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-10-05 | 上海采日光伏技术有限公司 | 一种全背电极太阳能电池的制作方法 |
| CN202134564U (zh) * | 2011-06-07 | 2012-02-01 | 合肥海润光伏科技有限公司 | 一种新型ibc 结构n型硅异质结电池 |
-
2012
- 2012-05-08 CN CN201210141633.5A patent/CN102709385B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7339110B1 (en) * | 2003-04-10 | 2008-03-04 | Sunpower Corporation | Solar cell and method of manufacture |
| CN101088159A (zh) * | 2004-09-07 | 2007-12-12 | 日出能源公司 | 发射器穿绕的背接触太阳能电池的工艺和制造方法 |
| CN102208493A (zh) * | 2011-05-20 | 2011-10-05 | 上海采日光伏技术有限公司 | 一种全背电极太阳能电池的制作方法 |
| CN202134564U (zh) * | 2011-06-07 | 2012-02-01 | 合肥海润光伏科技有限公司 | 一种新型ibc 结构n型硅异质结电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102709385A (zh) | 2012-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102709385B (zh) | 全背电极太阳能电池的生产方法 | |
| CN102169923B (zh) | 钝化n型硅太阳能电池的p型掺杂层的方法及电池结构 | |
| CN106340568A (zh) | Ibc电池制备方法 | |
| CN103858239A (zh) | 全背接触太阳能电池和制造方法 | |
| CN105185849B (zh) | 一种背接触太阳能电池及其制备方法 | |
| CN102339902A (zh) | 掩膜扩散法制备p型太阳能电池的方法及其结构 | |
| CN109285897A (zh) | 一种高效钝化接触晶体硅太阳电池及其制备方法 | |
| CN103956410A (zh) | 一种n型背结太阳能电池的制备方法 | |
| CN104716224A (zh) | 一种背钝化高效perl电池工艺 | |
| CN102683496B (zh) | 一种n型双面背接触太阳能电池的制备方法 | |
| CN115274913B (zh) | 一种带有钝化接触结构的ibc太阳电池的制备方法及电池、组件和系统 | |
| CN103618025B (zh) | 一种晶体硅背结太阳能电池制备方法 | |
| CN102315317A (zh) | 反应离子刻蚀制绒结合选择性发射极太阳能电池制造工艺 | |
| CN102709389B (zh) | 一种双面背接触太阳能电池的制备方法 | |
| CN105122461A (zh) | 太阳能电池的制造方法 | |
| CN104465885B (zh) | 全背电极太阳能电池形成局域金属化的生产方法 | |
| CN102176474B (zh) | 一膜多用的掩膜法制备的n型太阳能电池及其制备方法 | |
| CN102097527A (zh) | 一种掩膜扩散法制备n型太阳能电池的方法 | |
| CN103022174A (zh) | 一种基于n型硅片的金属贯穿式背发射极晶硅太阳电池及其制备方法 | |
| CN102738288A (zh) | 非晶硅钝化n型背接触电池及其制备方法 | |
| CN106711277A (zh) | 一种n型双面太阳能电池的制备方法 | |
| CN101339964A (zh) | 晶体硅太阳能电池的选择性扩散方法 | |
| CN103943693B (zh) | 一种p型硅衬底背面接触式太阳电池结构的制备方法 | |
| CN102820375B (zh) | 一种背接触太阳能电池的制备方法 | |
| CN102437211A (zh) | 一种背电极太阳能电池结构及其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 213031, No. 2, Tianhe Road, Xinbei Industrial Park, Jiangsu, Changzhou Patentee after: trina solar Ltd. Address before: 213031, No. 2, Tianhe Road, Xinbei Industrial Park, Jiangsu, Changzhou Patentee before: CHANGZHOU TRINA SOLAR ENERGY Co.,Ltd. Address after: 213031, No. 2, Tianhe Road, Xinbei Industrial Park, Jiangsu, Changzhou Patentee after: TRINASOLAR Co.,Ltd. Address before: 213031, No. 2, Tianhe Road, Xinbei Industrial Park, Jiangsu, Changzhou Patentee before: trina solar Ltd. |