[发明专利]一种简化的N型IBC电池结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种简化的N型IBC电池结构及其 制备方法，可用于光伏发电。

现有技术

太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍 关注和重点发展的新兴产业。因此，深入研究和利用太阳能资源，对缓解资源危 机、改善生态环境具有十分重要的意义。

IBC电池技术从结构上打破传统晶硅电池的结构限制，为提高电池转换效率 提供较大空间，目前产业化电池效率已达23％。展望未来，转化效率超过21％的N 型晶体硅电池已成为传统晶体硅太阳能电池的发展趋势，是当今国际研究和产业 化的前沿。

以常规N型IBC电池为例，如图1所示，IBC电池的基本结构包括：N型硅片基 体100，N型硅片基体的表面由内到外依次是N+掺杂层101、钝化层102及减反射层 103；N型硅片基体的背面是间隔排列着、梳状的N+掺杂区104和P+掺杂区105，N+ 掺杂区104表面由内到外依次是钝化层106、增反射层108和负电极109，P+掺杂区 105表面由内到外依次是钝化层107、增反射层108和正电极110。

常规制作IBC电池的工艺流程大致为：去损伤层及制绒-双面扩散形成N+层- 刻蚀并去PSG-淀积或印刷形成掩膜-腐蚀形成P+掺杂区-扩散形成P+掺杂层-形成 正面钝化层和减反射层-背面掩膜形成N+表面钝化层-背面掩膜形成P+表面钝化 层-背面形成增反射层-刻蚀形成电极接触图形-印刷电极-烧结。

以上仅是制作IBC电池的主要步骤，而在实际生产过程中，IBC电池的制作涉 及到非常多的技术细节及相应的操作步骤，使得IBC电池生产工艺复杂，制造成 本高昂、良品率较低，影响了IBC电池的发展。

发明目的

本发明的目的在于提供一种简化的IBC电池结构及其制作工艺方法，以提高 生产效率和良品率，并降低其生产成本。

发明内容

为实现上述目的，本发明包括减反层、N型硅片基体、钝化层、掺杂层及金 属电极，其特征在于：

所述减反层，设在N型硅片基体的正面；

所述掺杂层，采用由n+掺杂层和p+掺杂层构成的硅掺杂层，该n+掺杂层和p+ 掺杂层平行交错设在N型硅片基体的背面；

所述钝化层，设在n+掺杂层和p+掺杂层背面；

所述电极，设在钝化层背面，负电极从n+掺杂层引出，正电极从p+掺杂层上 引出。

制作上述简化的IBC电池的方法给出如下两种技术方案：

技术方案1：

一种简化的IBC电池结构的制备方法，其包括如下步骤：

(1)将N型硅片置于质量分数为1％～3％的NaOH溶液中反应20～30min，进行双面 制绒并对硅背面抛光；

(2)在硅片背面丝网印刷宽度为50μm～1.5mm的硼源和宽度为30μm～1.5mm的 磷源；

(3)在印有硼源和磷源的硅片表面淀积一层厚度为75nm～200nm、折射率为 1.8～2.5的SiNx掩膜，覆盖硼源和磷源；

(4)将硅片置于扩散炉中，在温度800℃～1000℃环境下扩散40分钟～90分钟， 使印刷在硅片背面的硼源和磷源向硅中扩散，形成n+和p+掺杂层，其中n+掺杂层 的扩散方块电阻为15～60ohm/□，p+掺杂层的扩散方块电阻为20～80ohm/□；

(5)采用PECVD在硅片正面沉积厚度为60nm～100nm，折射率为1.8～2.3的SiNx 膜作为减反膜；

(6)在SiNx掩模的背面采用铝浆进行丝网印刷形成电极图形，再在750℃ ～850℃进行高温烧结，形成宽度为40μm～80μm的负电极电极和宽度为40μm ～1mm的正电极，完成N型IBC电池的制作。

技术方案2：

一种简化的IBC电池结构的制备方法，其包括如下步骤：

1)N型硅片双面制绒：将N型硅片置于质量分数为1％～3％的KOH溶液中反应 20～30min，进行双面制绒并对硅背面抛光；

2)在硅片背面丝网印刷硼源和磷源，硼源印刷宽度为50μm～1.5mm、磷源印 刷宽度为30μm～1.5mm；

3)在印有硼源和磷源的硅片表面淀积一层厚度为75nm～200nm、折射率为 1.8～2.5的SiNx掩膜，覆盖硼源和磷源；