[发明专利]一种基于APCVD技术的N型双面太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种基于APCVD技术的N型双面 太阳能电池及其制备方法。

背景技术

太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件，追求较低的生产成本 和较高的能量转化效率，一直是太阳能电池工业的目标，n型太阳能电池具有 光照无衰减，使用寿命长等优点，是高效晶硅太阳能电池一个重要的发展方向， 并且由于N型太阳能电池的正负电极均可以制作成常规的H-型栅线电极结构， 因此该电池不仅正面可以吸收光，其背表面也能吸收外界反射和散射光从而产 生额外的电力，实现双面发电。

目前N型双面电池的制作工艺大多是采用热扩散的工艺实现发射极和基极 的掺杂，制作工艺过程中需要使用掩膜技术实现单面的扩散掺杂，并且还需要 边缘刻蚀去除扩散在硅片边缘的硼硅玻璃或磷硅玻璃，防止边缘漏电，因此工 艺流程相对较为复杂，大大增加了太阳能电池的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于APCVD技术的N型双面太阳能电池的制 备方法，该制备方法工艺流程相对较为简单、工艺合理、安全可靠、且成本低、 无需使用掩膜技术。本发明的另一目的是提供一种发电效率高、性能稳定的基 于APCVD技术的N型双面太阳能电池。

本发明提供的一种基于APCVD技术的N型双面太阳能电池的制备方法， 其技术方案是：

一种基于APCVD技术的N型双面太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

(1)选择N型晶体硅基体，并对N型晶体硅基体的前表面作制绒处理；

(2)利用APCVD技术在N型晶体硅基体的前表面沉积一层掺硼的SiO₂， 形成BSG膜(硼硅玻璃)；利用APCVD技术在N型晶体硅基体的背表面沉积 一层掺磷的SiO₂，形成PSG膜(磷硅玻璃)；

(3)利用退火设备对沉积有BSG膜和PSG膜的N型晶体硅基体进行退火， 使掺杂的硼杂质从BSG膜扩散到N型晶体硅基体中，在前表面形成p+掺杂的 发射极，使掺杂的磷杂质从PSG膜扩散到N型晶体硅基体中，在背表面形成 n+掺杂的基极；

(4)利用化学药液去除N型晶体硅基体前表面的BSG膜和后表面的PSG 膜，并对N型晶体硅基体进行清洗；

(5)在N型晶体硅基体的前表面制备钝化减反膜，在N型晶体硅基体的 背表面制备钝化膜；

(6)在N型晶体硅基体的前表面形成与发射极欧姆接触的P+电极，在N 型晶体硅基体的背表面形成与基极欧姆接触的N+电极，完成N型双面太阳能 电池的制作。

优选地，N型晶体硅基体为N型单晶硅基体，N型单晶硅基体的电阻率为 0.5～15Ω·cm，厚度为50～300μm，N型单晶硅基体的前表面(受光面)为金字 塔状的绒面，硅基体背表面的表面形貌不作限定，制绒面和抛光面均可。

优选地，步骤(1)中制绒处理的具体方式为将该N型单晶硅基体置于碱 性水溶液中进行表面腐蚀以形成金字塔小绒面，然后将N型单晶硅基体用质量 浓度为5～10％的盐酸浸泡1～3分钟，再用去离子水将硅基体漂洗干净。

优选地，步骤(2)中沉积BSG膜所使用的硼源为气态的B₂H₆，环境气体 为SiH₄和O₂。

优选地，步骤(2)中沉积PSG膜所使用的磷源为气态的PH₃，环境气体 为SiH₄和O₂。

优选地，步骤(3)中退火设备为管式的退火炉，退火的峰值温度为 700～1100℃，退火时间为30～200min，环境气源为N₂和O₂。

优选地，步骤(4)中化学药液为HF溶液，去除BSG膜和PSG膜后，按 照RCA标准清洗法对N型晶体硅基体进行清洗。

优选地，步骤(5)中在N型晶体硅基体的前表面制备钝化减反膜和在N 型晶体硅基体的背表面制备钝化膜的方法是：

在N型晶体硅基体的前表面利用PECVD技术沉积一层SiN_x介质膜作为钝 化减反膜，然后在N型晶体硅基体的背表面利用PECVD技术沉积一层SiN_x介 质膜作为钝化膜；