[发明专利]太阳能电池的制造方法

说明书

本发明提供了一种太阳能电池的制造方法，包括：对硅片进行制绒及扩散；在硅片的正面形成重掺杂区域并生成氧化层；利用酸性溶液去除硅片背面的硅磷玻璃并利用碱性溶液抛光；利用酸性溶液去除硅片正面的硅磷玻璃及重掺杂区域表面覆盖的氧化层；依次在硅片的背面沉积氧化铝膜、在硅片的正面沉积氮化硅减反射膜及在硅片的背面沉积氮化硅保护膜；利用激光去除硅片背面指定区域的叠层膜；印刷硅片两面的电极并烧结。该方法充分利用了臭氧的强氧化性，将LDSE电池在重掺杂区域的硅表面进行氧化，保护此区域在后续的碱抛光时不被腐蚀；同时，采用碱液可以进一步减少表面悬挂键密度，从而实现良好的背抛光，进而获得良好的电池性能，提升电池的效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池生产制造领域，特别是涉及一种太阳能电池及其制造方法。

背景技术

晶体硅太阳能光伏电池技术近年来发展迅速，尤其是PERC(Passivated Emitterand Rear Cell)技术得到大规模的产业化应用后，电池的转换效率发生了大幅度的跃升，相对于常规的铝背场钝化电池，单晶PERC的电池效率提升1.2％，多晶PERC的电池效率提升0.8％。

PERC电池的技术关键是实现电池背表面的良好钝化，减少背面悬挂键的复合对电池效率的影响。为了达到这一目标，通常的方法是对电池背面进行抛光，然后在背面依次沉积氧化铝和氮化硅薄膜。背面抛光的目的是提高硅表面的平整度，以减少表面悬挂键的密度；在背面沉积氧化铝的目的是利用氧化铝中存在的大量固定电荷负电荷，可以在硅表面感应生成正电荷层，从而阻止少数载流子在背表面产生复合；在氧化铝薄膜上沉积氮化硅薄膜的目的是用来保护氧化铝薄膜。其中，背表面的抛光分为酸抛光和碱抛光，目前规模化生产通常采用酸抛光的方法，酸液的主要成分是HNO3和HF，酸抛光技术比较容易实现，且便于控制。酸抛的主要步骤为：在扩散后的硅片正表面上设置水膜，用以保护PN结不受含酸刻蚀液腐蚀；含有HNO3和HF的酸液刻蚀硅片背面，以去除扩散时的磷硅玻璃(Phospho-silicate Glass，PSG)、掺杂层并进行背表面抛光；HF去除硅片正面的PSG。但由于酸液与硅的反应属于各自向同性，硅表面会形成腐蚀坑，表面平整度相对于碱抛光较差。

激光掺杂选择性发射极(Laser Doped Selective Emitter，LDSE)技术可以有效地将电池效率提升0.3％左右，且步骤简单，易于应用到PERC电池上。其步骤为：制绒——扩散——激光掺杂——清洗(背抛光)——背面氧化铝——背面氮化硅——正面氮化硅——激光开膜——印刷电极——烧结。其中激光掺杂是LDSE的关键步骤，采用激光将扩散后硅片正表面PSG中的磷原子掺杂到硅片中，以实现电极栅线区域的局部重掺杂，改善电极接触。激光掺杂后，硅片表面的PSG同时被去除，使硅本体暴露。经过此步骤后，如果采用酸液对硅片进行背面抛光基本不会产生不良影响，但由于激光掺杂去失去了PSG的保护，就不能采用TMAH等碱液进行抛光了，因为碱液会腐蚀激光掺杂区暴露出的硅本体，掺杂区的掺杂原子浓度降低，甚至局部掺杂区被完全腐蚀掉，从而严重影响金属电极与硅的接触，导致电池效率大幅度降低。

发明内容

本发明提供了一种太阳能电池的制造方法，用以解决LDSE PERC电池中，激光掺杂区域在背表面碱液抛光时会被腐蚀的问题；该方法既可以保护重掺杂区不受影响，又可以实现良好的背面抛光效果，提升电池的效率。该太阳能电池的制造方法包括：

对硅片进行制绒及扩散；

在硅片的正面形成重掺杂区域并生成氧化层；

利用酸性溶液去除硅片背面的硅磷玻璃并利用碱性溶液抛光；

利用酸性溶液去除硅片正面的硅磷玻璃及重掺杂区域表面覆盖的氧化层；

依次在硅片的背面沉积氧化铝膜、在硅片的正面沉积氮化硅减反射膜及在硅片的背面沉积氮化硅保护膜；

利用激光去除硅片背面指定区域的叠层膜；

印刷硅片两面的电极并烧结。