[发明专利]一种太阳能电池的制备方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：对P型硅片正面进行制绒、在正面生长隧穿氧化层、依次沉积磷掺杂非晶硅薄膜和掩膜、对非金属化区域进行开窗处理、对开窗区域进行制绒、磷扩散和退火处理、背面刻蚀和正面清洗。本发明太阳能电池的制备方法具有工艺简单、易于操作、图形尺寸精确可控、对底层发射极损伤小等优点，由此制得的太阳能电池具有更好的效率，与常规PERC电池制备路线高度重合，只需要增加CVD的设备用来制备poly‑finger结构，即可以有效利用现有产线完成生产，有利于进一步降低制备成本，更适合于推广应用。

技术领域

本发明属于光伏技术领域，涉及一种太阳能电池的制备方法。

背景技术

PERC电池是目前市场上的主流太阳能电池，其中量产的PERC电池效率水平可以达到23.0～23.5％，但再往上提升电池效率难度较大，主要受限于界面以及金属下的钝化。目前，在PERC电池中，采用选择性发射极技术，在金属下实现重磷掺杂，可以改善电池效率，但是金属下的复合仍比较高，成为限制电池效率提升的主要因素。另外，通过在PERC电池正面制作隧穿接触结构(poly-finger结构)，也可以改善电池效率，但是现有制备PERC电池的方法中主要采用以下方式制备poly-finger结构，如采用先正面poly-Si、掩膜、湿法刻蚀、磷扩散和退火的方式制备poly-finger结构，该工艺仍然存在以下缺陷：工艺复杂，增加清洗工序多，良率难以保证，印刷掩膜，增加污染风险，量产可行性小；湿法刻蚀精度差，图案化掩膜下poly-Si宽度会受到刻蚀影响，无法做到很细，且工艺窗口小；由于并非采用单纯的原位掺杂方式，通过退火和磷扩散的方式同时形成轻重掺杂比较难控制，结果是不利于降低金属下的复合，使得电池效率难以有效提升。又如，采用直接激光开窗和二次扩散的方式制备poly-finger结构，同样存在工艺流程复杂且工艺窗口较小而导致的不易控制等缺陷，而且直接激光开窗容易对底层发射极造成损伤，也使得电池效率难以有效提升。因此，获得一种工艺简单、易于操作、图形尺寸精确可控、效率高的太阳能电池的制备方法，对于太阳能电池的推广和应用具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种工艺简单、易于操作、图形尺寸精确可控、效率高的太阳能电池的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、对P型硅片正面进行制绒；

S2、在P型硅片正面生长隧穿氧化层；

S3、在隧穿氧化层上依次沉积磷掺杂非晶硅薄膜和掩膜；所述掩膜为氧化硅薄膜和/或磷掺杂氧化硅薄膜；

S4、采用激光对非金属化区域进行开窗处理，去除掩膜；

S5、对开窗区域进行制绒；

S6、对P型硅片正面进行磷扩散和退火处理，在开窗区域形成轻掺杂n型发射极以及在未开窗区域形成隧穿钝化接触结构；

S7、对P型硅片背面进行刻蚀和对P型硅片正面进行清洗，完成对太阳能电池的制备。

上述的制备方法，进一步改进的，步骤S2中，采用化学氧化法、热氧法、PECVD法或ALD法在P型硅片正面生长隧穿氧化层；所述隧穿氧化层的厚度为0.5nm～2.5nm；所述隧穿氧化层为氧化硅层。

上述的制备方法，进一步改进的，步骤S3中，采用PECVD法或PVD法在隧穿氧化层上依次沉积磷掺杂非晶硅薄膜和掩膜；所述磷掺杂非晶硅薄膜的厚度为30nm～300nm；所述磷掺杂非晶硅薄膜的磷掺杂浓度为1E20cm^-3～1E21cm^-3。