[发明专利]双面电池的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制作方法，特别是涉及一种双面电池的制作方法。

背景技术

双面电池是一种较为常用且产业化程度较为成熟的太阳能电池，其两面 都可以受光，具有相对较高的光电转换效率。在双面电池的制作中需要在硅 衬底的正面和背面均形成掺杂层，一般来说，两面都采用热扩散来形成掺杂 层是比较常用的手段。

然而扩散是没有方向性的，因此在加工每个表面之前，均需要设置保护 掩膜来保护硅衬底的另一个面，以免其在扩散过程中形成不理想的掺杂。这 从一定程度上就增加了工艺的复杂度。

为此，业内尝试采用离子注入的方式来形成掺杂层，由于离子注入具有 较强的方向性，因此可以省去保护掩膜的设置工序。但是新的问题又出现了， 当采用硼离子注入形成P型掺杂时，研究人员发现硼注入对硅衬底晶格的破 坏能力非常强，这导致了硼离子注入后的损伤修复变得异常困难，而注入损 伤修复的程度又从一定程度上影响着电池的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中采用扩散工艺形成双 面电池的掺杂层时需要设置保护掩膜、工艺复杂；而采用离子注入来形成掺 杂层时硼离子对晶格造成的损伤修复困难的缺陷，提供一种双面电池的制作 方法，其结合了离子注入和热扩散各自的优点，通过将硼离子注入至氧化层 中来避免对晶格造成损伤，同时工艺步骤及其简单，有效降低了双面电池的 制作成本和制作难度。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种双面电池的制作方法，其特点在于，其包括以下步骤：

S1：在硅衬底的正面生长氧化铝；

S2：将硼离子注入至氧化铝中，将V族(即第五主族)离子注入至该硅 衬底的背面；

S3：对步骤S2得到的结构进行退火处理，同时该氧化铝中的硼离子进 入该硅衬底的正面中形成P型掺杂层。

在该技术方案中，为了解决硼离子注入对硅衬底晶格结构损伤难以修复 的问题，结合了离子注入和热扩散的工艺特点，并不直接进行硼离子注入， 而是先将硼离子注入至作为钝化层的氧化铝中，在背面离子注入完成之后， 利用了离子注入之后均需要退火的特点，使得氧化铝中的硼离子扩散至硅衬 底的正面中形成P型掺杂层。如此一来，硅衬底两面的掺杂仅需简单三个步 骤就能完成，既免去了热扩散的形成掩膜、去掩膜的复杂步骤，又解决了硼 离子注入损伤修复困难的问题。

优选地，步骤S3之后还包括：

S4：在该硅衬底的正面和背面形成氮化硅层；

S5：在正面和背面的氮化硅层上丝网印刷栅状电极并烧结以形成正面电 极和背面电极。

优选地，步骤S4和S5之间还包括：

SP：采用激光消融的方式去除该硅衬底正面预定区域的氮化硅层、氧化 铝并使得该预定区域的氧化铝中的硼离子进入该P型掺杂层中形成P型重掺 杂区域；

步骤S5中正面电极形成于与该P型重掺杂区域相对应的位置。

在该技术方案中，利用了形成栅状电极时的开窗步骤，采用激光消融 (laserablation)的方式，在打开窗口的同时形成局部重掺杂。

优选地，该硅衬底为N型掺杂的硅衬底。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发 明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

1、本发明的技术方案充分利用了双面电池的结构特征，结合了离子注 入和热扩散的工艺特点，并不直接进行硼离子注入，而是先将硼离子注入至 作为钝化层的氧化铝中，在背面离子注入完成之后，利用了离子注入之后均 需要退火的特点，使得氧化铝中的硼离子扩散至硅衬底的正面中形成P型掺 杂层。如此一来，硅衬底两面的掺杂仅需简单三个步骤就能完成，既免去了 热扩散的形成掩膜、去掩膜的复杂步骤，又解决了硼离子注入损伤修复困难 的问题。

2、在本发明的一个技术方案中，将制作电极前的开窗操作和局部重掺 杂的操作相结合，利用激光消融的方式在开窗的同时形成局部重掺杂区域， 形成选择性发射极的结构。

3、由于氧化铝的形成在离子注入之前，因此可以以离子注入后的退火 步骤来作为常规沉积氧化铝需要的退火，并且这一退火步骤与扩散合并成一 步，简化了制作工艺。