P型晶体硅双面刻槽埋栅电池制备方法

摘要

本发明公开了一种P型晶体硅双面刻槽埋栅电池制备方法，其工艺流程的步骤包括：P型硅衬底两面激光开槽、制绒并对其清洗、在P型硅衬底的前表面进行磷扩散、去背结和边结以及磷硅玻璃、双面沉积钝化膜和制备电池的电极，该制备方法与传统技术相比更简化，设备投资小，与产线兼容性高，具有量产前景，解决了传统刻槽埋栅电池采用电镀技术制备电极带来的制程复杂不稳定、电极结合力差等一系列问题，提高了太阳光的利用率、电池的发电量，有效地降低了P型晶体硅两个表面的光学和电学损失。

主权项

一种P型晶体硅双面刻槽埋栅电池制备方法，其特征在于：其工艺流程包括：P型硅衬底两面激光开槽‑制绒并对其清洗‑在P型硅衬底的前表面进行磷扩散‑去背结、边结以及磷硅玻璃‑双面沉积钝化膜‑制备电池的电极，具体步骤包括：(a)：P型硅衬底两面激光开槽选择电阻率为0.3 Ω٠cm~10 Ω٠cm的P型硅片，激光的脉冲能量在0.05uJ~0.8uJ，频率在50KHz~5000KHz的条件下，采用ns激光器在衬底两侧开槽，槽宽为5um~50um，深度为5um ~100um，槽间距为0.5mm ~1.5mm； (b)：制绒并对其清洗用浓度为0.5%~2%的氢氧化钠溶液在75℃~85℃时对P型晶体硅表面进行化学腐蚀，制备出三角形的陷光结构绒面，然后将浓度为10%~12%的盐酸和浓度为8%~10%氢氟酸混合后对绒面进行清洗，除去表面杂质；(c)：在P型硅衬底的前表面进行磷扩散在温度为600‑900℃的扩散炉中，采用POCl₃进行磷扩散，使P型晶体硅的扩散面方阻为40 Ohm/sq ~120Ohm/sq；或者在刻槽面注入磷源，离子束能量为8~15keV、离子注入量为7×15cm^‑2，再在温度为800‑1000℃的退火炉中退火，并对离子注入时损伤的硅表面进行修复，退火后的P型晶体硅方阻为40~120 Ohm/sq，形成PN结；(d)：去背结、边结以及磷硅玻璃在单面刻蚀的设备中，将浓度为5‑15%的氢氟酸和浓度为50‑70%的硝酸混合后，刻蚀硅片的背表面和边缘；(e) 双面沉积钝化膜在衬底的上表面采用等离子化学气相沉积的方法制备厚度为50nm~100nm的氮化硅膜或是氧化硅氮化硅膜，在衬底的下表面通过原子层沉积氧化铝，然后在氧化铝的表面采用等离子化学气相沉积的方法制备复合膜，复合膜的厚为50nm~100nm；或者在衬底的上表面采用等离子化学气相沉积的方法制备厚度为50nm~100nm的氮化硅膜或是氧化硅氮化硅膜，在衬底的下表面通过等离子化学气相沉积的方法制备复合膜，复合膜的厚度为50nm~100nm；(f) 制备电池的电极采用喷墨打印的方法在电池的正面开槽处喷印银铝浆形成电池的负极，在电池的背面开槽处喷印银铝浆而形成电池的正极，浆料的宽为5um~50um，厚度为5um ~100um，在温度为400℃‑800℃的烧结炉中进行共烧即可。