专利名称：掩膜扩散法制备p型太阳能电池的方法及其结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及光伏电池制造技术领域，特别是一种掩膜扩散法制备P型太阳能电池的方法及其结构。
背景技术：
目前，世界各大太阳能公司生产的晶体硅太阳能能电池都是P-型硅基体，为了进一步提高太阳能电池效率并降低成本，业内广泛采用SE (选择性发射结)以及背钝化来制备高效电池，但是这两种技术对设备要求高，设备投资也大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单，成本较低，比较适合大规模生产的P型硅太阳能电池工艺方法。本发明解决其技术问题所采用的方案是一种掩膜扩散法制备P型太阳能电池的方法，以P型直拉单晶硅为基体，正面通过磷扩散制备P-N结，在正面沉积致密的SiNx薄膜作为背面硼扩散的掩膜，此掩膜在硼扩散完成后并不会完全去除，要保留60-100nm作为正面减反膜，硅片的背面通过硼扩散制备背面场。掩膜在沉积完成后要经过高温烧结。具有如下步骤a) ρ型直拉单晶硅表面制绒；b)磷扩散源制备p-n结，方块电阻为20-150ohm/Sq ；c)腐蚀性酸或碱溶液或激光或腐蚀性浆料刻蚀掉背面的η+扩散层；d) HF 酸去 PSG;e)在正面沉积致密的SiNx薄膜，并经过高温烧结，厚度为150-400nm ；f)硼扩散制备硼背场，方块电阻为20-100Ohm/Sq ；g)等离子体刻蚀去除边缘P-N结；h)HF酸清洗去除BSG，及部分SiNx薄膜，保留60-90nm SiNx薄膜作为正面减反膜及钝化膜；i)背面沉积20-150nm的A1203薄膜，或背面沉积20-150nm的A1203薄膜后再沉积30-100nm SiNx或Si02薄膜形成叠层膜结构；j)制作正面、背面电极。一种掩膜扩散法制备的P型太阳能电池的结构，以P型直拉单晶硅为基体，硅片的正面是覆盖有SiNx薄膜的磷扩散制备的N型发射极，背面是硼扩散制备的背面场，背面场上覆盖有钝化膜和/或减反膜，硅片的正面和背面设置电极。本发明的有益效果是与现有工艺方法相比，工艺过程简单，容易控制，成本低，光电转换效率高。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；图1是本发明的结构示意图；图中，l.SiNx薄膜，2. N型发射极，3.背面场，4.电极，5. A1203薄膜。
具体实施例方式一种掩膜扩散法制备P型太阳能电池的方法，以P型直拉单晶硅为基体，正面通过磷扩散制备P-N结，在正面沉积致密的SiNx薄膜作为背面硼扩散的掩膜，此掩膜在硼扩散完成后并不会完全去除，要保留60-100nm作为正面减反膜，硅片的背面通过硼扩散制备背面场，背面场沉积20-150nm的A1203薄膜，A1203薄膜上再沉积30_100nm SiNx薄膜或Si02 薄膜形成叠层膜结构，硅片的正面和背面设置电极。具有如下步骤a) ρ型直拉单晶硅表面制绒；b)磷扩散源制备p-n结，方块电阻为20-150ohm/Sq ；c)腐蚀性酸或碱溶液或激光或腐蚀性浆料刻蚀掉背面的η+扩散层；d) HF 酸去 PSG ；e)在正面沉积致密的SiNx薄膜，并经过高温烧结，厚度为150-400nm ；f)硼扩散制备硼背场，方块电阻为20-100ohm/Sq ；g)等离子体刻蚀去除边缘P-N结；h)HF酸清洗去除BSG，及部分SiNx薄膜，保留60-90nm SiNx薄膜作为正面减反膜及钝化膜；i)背面沉积20-150nm的A1203薄膜，或背面沉积20-150nm的A1203薄膜后再沉积30-100nm SiNx或Si02薄膜形成叠层膜结构；j)制作正面、背面电极。实施例1 a)选择ρ型直拉单晶硅片，晶面(100)，掺杂浓度IQcm;b)硅片经过常规的表面清洗及正金字塔表面织构化处理；c)磷扩散源制备p-n结，方块电阻70ohm/Sq ；d)腐蚀性酸或碱溶液或激光或腐蚀性浆料刻蚀掉背面的η+扩散层；e) 5% HF 酸去 PSG;f)正面用PECVD沉积300nm SiN薄膜，并经过高温烧结使其更加致密；g)BBr3液态硼扩散源制备P-型背面场，方块电阻为30ohm/Sq ；h)HF酸去BSG，及部分SiN掩膜层，最终SiNx薄膜厚度为80nm ；i)背面 PECVD 沉积 40nmA1203 薄膜；j)背面沉积50nm SiN钝化膜；k)正面印刷银浆；1)烘干；m)背面印刷银铝浆；η)烧结；
ο)测试。如图1所示，一种掩膜扩散法制备的P型太阳能电池的结构，以P型直拉单晶硅为基体，硅片的正面是覆盖有SiNx薄膜1的磷扩散制备的N型发射极2，背面是硼扩散制备的背面场3，背面场3沉积20-150nm的A1203薄膜5，A1203薄膜5上再沉积30_100nm SiNx 薄膜1或Si02薄膜形成叠层膜结构，硅片的正面和背面设置电极4。
权利要求
1.一种掩膜扩散法制备ρ型太阳能电池的方法，其特征是以P型直拉单晶硅为基体， 正面通过磷扩散制备P-N结，在正面沉积致密的SiNx薄膜作为背面硼扩散的掩膜，此掩膜在硼扩散完成后并不会完全去除，要保留60-100nm作为正面减反膜，硅片的背面通过硼扩散制备背面场。
2.根据权利要求1所述的掩膜扩散法制备P型太阳能电池的方法，其特征是掩膜在沉积完成后要经过高温烧结。
3.根据权利要求1或2所述的掩膜扩散法制备P型太阳能电池的方法，其特征是具有如下步骤a)ρ型直拉单晶硅表面制绒；b)磷扩散源制备p-n结，方块电阻为20-150ohm/Sq；c)腐蚀性酸或碱溶液或激光或腐蚀性浆料刻蚀掉背面的η+扩散层；d)HF酸去 PSG ；e)在正面沉积致密的SiNx薄膜，并经过高温烧结，厚度为150-400nm;f)硼扩散制备硼背场，方块电阻为20-100ohm/Sq；g)等离子体刻蚀去除边缘P-N结；h)HF酸清洗去除BSG，及部分SiNx薄膜，保留60-90nm SiNx薄膜作为正面减反膜及钝化膜；i)背面沉积20-150nm的A1203薄膜，或背面沉积20-150nm的A1203薄膜后再沉积 30-100nm SiNx或Si02薄膜形成叠层膜结构；j)制作正面、背面电极。
4.一种掩膜扩散法制备的P型太阳能电池的结构，其特征是以P型直拉单晶硅为基体，硅片的正面是覆盖有SiNx薄膜(1)的磷扩散制备的N型发射极0)，背面是硼扩散制备的背面场(3)，背面场C3)上覆盖有钝化膜和/或减反膜，硅片的正面和背面设置电极G)。
全文摘要
本发明涉及光伏电池制造技术领域，特别是一种掩膜扩散法制备P型太阳能电池的方法及其结构。以p型直拉单晶硅为基体，正面通过磷扩散制备P-N结，在正面沉积致密的SiNx薄膜作为背面硼扩散的掩膜，此掩膜在硼扩散完成后并不会完全去除，要保留60-100nm作为正面减反膜，硅片的背面通过硼扩散制备背面场，背面场上覆盖有钝化膜和/或减反膜，硅片的正面和背面设置电极。本发明的有益效果是与现有工艺方法相比，工艺过程简单，容易控制，成本低，光电转换效率高。
文档编号H01L31/18GK102339902SQ20111021770
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月30日 优先权日2011年7月30日
发明者张学玲 申请人:常州天合光能有限公司