本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種p型ibc電池結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)：

ibc(interdigitatedbackcontact)電池，也即背接觸型太陽能電池從結(jié)構(gòu)上打破傳統(tǒng)晶體硅電池的結(jié)構(gòu)限制，為提高電池轉(zhuǎn)換效率提供較大空間。

現(xiàn)有技術(shù)中ibc太陽能電池的襯底通常n型硅襯底，常規(guī)制作工藝為：去損傷層及制絨—雙面擴(kuò)散形成n+層—刻蝕并去psg—淀積或印刷形成掩膜—腐蝕形成p+摻雜區(qū)—擴(kuò)散形成p+摻雜層—形成正面鈍化層和減反射層—背面掩膜形成n+表面鈍化層—背面掩膜形成p+表面鈍化層—背面形成增反射層—刻蝕形成電極接觸圖形—印刷電極—燒結(jié)。

以上僅是制作n型ibc電池的主要步驟，而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，n型ibc電池的制作涉及到非常多的技術(shù)細(xì)節(jié)及相應(yīng)的操作，使得n型ibc電池生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高昂，影響了ibc電池的推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種p型ibc電池結(jié)構(gòu)及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中n型ibc制作工藝復(fù)雜、成本高昂，對(duì)ibc電池的推廣造成影響的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種p型ibc電池結(jié)構(gòu)的制作方法，包括：

提供p型單晶硅襯底；

在所述p型單晶硅襯底的正面制絨；

在所述p型單晶硅襯底的背面形成n+摻雜層；

在所述p型單晶硅襯底的正面蒸鍍減反膜；

在所述p型單晶硅襯底的背面蒸鍍鈍化層；

在所述p型單晶硅襯底的背面制作電極開口；

在所述電極開口處制作金屬電極，燒結(jié)形成p+層和金屬電極。

優(yōu)選地，具體包括：

提供p型單晶硅襯底；

在所述p型單晶硅襯底的正面制絨；

在所述p型單晶硅襯底的背面進(jìn)行磷摻雜，形成n+摻雜層；

在所述n+摻雜層背離所述p型單晶硅襯底的表面形成背面掩膜板；

在所述n+摻雜層上形成開口；

清洗所述開口，去損傷；

去除所述p型單晶硅襯底正面的磷硅玻璃；

對(duì)所述p型單晶硅襯底正面進(jìn)行反應(yīng)離子刻蝕和去損傷刻蝕；

去除所述背面掩膜板；

在所述p型單晶硅襯底的正面蒸鍍減反膜；

在所述p型單晶硅襯底的背面蒸鍍鈍化層；

在所述p型單晶硅襯底的背面制作電極開口；

在所述電極開口處制作金屬電極，燒結(jié)形成p+層和金屬電極。

優(yōu)選地，在所述電極開口處制作金屬電極，燒結(jié)形成p+層和金屬電極，具體包括：

在所述電極開口處印刷鋁漿，在所述電極開口之外的區(qū)域印刷銀漿；

對(duì)所述鋁漿和所述銀漿進(jìn)行燒結(jié)，所述電極開口處對(duì)應(yīng)的p型單晶硅襯底內(nèi)形成p+層鋁背面電場和鋁電極，所述銀漿對(duì)應(yīng)區(qū)域形成銀電極，所述銀電極與所述n+摻雜層電連接。

優(yōu)選地，所述在所述正面制絨，具體包括：

將所述p型單晶硅片置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.3％-1.6％的制絨液中20min-30min進(jìn)行制絨。

優(yōu)選地，所述在所述p型單晶硅襯底的背面進(jìn)行磷摻雜，形成n+摻雜層，具體包括：

提供石英舟；

將所述p型單晶硅片的正面相靠置于所述石英舟上；

在780℃-800℃磷環(huán)境下擴(kuò)散20min-30min；

在810℃-830℃溫度下推進(jìn)10-20min，形成n+摻雜層；

其中，所述n+摻雜層的方阻范圍為：80ω/□-90ω/□，包括端點(diǎn)值。

優(yōu)選地，所述在所述n+摻雜層上形成開口和所述在所述背面制作電極開口，均采用激光進(jìn)行開模，形成所述開口和所述電極開口。

本發(fā)明還提供一種p型ibc電池結(jié)構(gòu)，采用上面任意一項(xiàng)所述的制作方法制作形成，所述p型ibc電池結(jié)構(gòu)包括：

p型單晶硅襯底，所述p型單晶硅襯底包括相對(duì)設(shè)置的正面和背面；

位于所述p型單晶硅襯底正面的絨面結(jié)構(gòu)；

覆蓋所述絨面結(jié)構(gòu)的減反膜；

位于所述p型單晶硅襯底背面的n+摻雜層，所述n+摻雜層上包括開口；

覆蓋所述n+摻雜層的鈍化層；

位于所述開口內(nèi)，形成在所述p型單晶硅襯底內(nèi)的背面電場；

位于所述背面電場對(duì)應(yīng)區(qū)域，且凸出于所述n+摻雜層的第一電極；

位于所述開口外，與所述n+摻雜層電連接的第二電極。

優(yōu)選地，所述第一電極為鋁電極，所述第二電極為銀電極。

優(yōu)選地，所述減反膜為氧化鋁和氮化硅的疊層結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述絨面結(jié)構(gòu)為黑硅絨面結(jié)構(gòu)。

經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的p型ibc電池結(jié)構(gòu)及其制作方法，在p型ibc電池制作過程中，使用p型單晶硅襯底，直接形成n+摻雜層，而在電極制作過程中，燒結(jié)形成金屬電極時(shí)，同時(shí)形成p+層，無需現(xiàn)有技術(shù)中制作n型ibc電池過程中的b擴(kuò)散工藝，避免了多次掩膜及清洗等工序，大大降低了ibc電池工藝流程的復(fù)雜度，可以兼容傳統(tǒng)晶體硅生產(chǎn)線，制備工藝簡單，相對(duì)投資成本低，具有極大的市場競爭力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種p型ibc電池結(jié)構(gòu)的制作方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種p型ibc電池結(jié)構(gòu)的制作方法流程圖；

圖3a-圖3f為本發(fā)明實(shí)施例提供的p型ibc電池結(jié)構(gòu)工藝步驟圖。

具體實(shí)施方式

正如背景技術(shù)部分所言，現(xiàn)有技術(shù)中n型ibc電池的制作涉及到非常多的技術(shù)細(xì)節(jié)及相應(yīng)的操作，使得n型ibc電池生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高昂，影響了ibc電池的推廣。

基于此，本發(fā)明提供一種p型ibc電池結(jié)構(gòu)的制作方法，包括：

提供p型單晶硅襯底；

在所述p型單晶硅襯底的正面制絨；

在所述p型單晶硅襯底的背面形成n+摻雜層；

在所述p型單晶硅襯底的正面蒸鍍減反膜；

在所述p型單晶硅襯底的背面蒸鍍鈍化層；

在所述p型單晶硅襯底的背面制作電極開口；

在所述電極開口處制作金屬電極，燒結(jié)形成p+層和金屬電極。

本發(fā)明提供的p型ibc電池結(jié)構(gòu)及其制作方法，在p型ibc電池制作過程中，使用p型單晶硅襯底，直接形成n+摻雜層，而在電極制作過程中，燒結(jié)形成金屬電極時(shí)，同時(shí)形成p+層，無需現(xiàn)有技術(shù)中制作n型ibc電池過程中的b擴(kuò)散工藝，避免了多次掩膜及清洗等工序，大大降低了ibc電池工藝流程的復(fù)雜度，可以兼容傳統(tǒng)晶體硅生產(chǎn)線，制備工藝簡單，相對(duì)投資成本低，具有極大的市場競爭力。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參見圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種p型ibc電池結(jié)構(gòu)的制作方法流程圖，所述p型ibc電池結(jié)構(gòu)的制作方法，包括：

s1：提供p型單晶硅襯底；

s2：在所述p型單晶硅襯底的正面制絨；

s3：在所述p型單晶硅襯底的背面形成n+摻雜層；

s4：在所述p型單晶硅襯底的正面蒸鍍減反膜；

s5：在所述p型單晶硅襯底的背面蒸鍍鈍化層；

s6：在所述p型單晶硅襯底的背面制作電極開口；

s7：在所述電極開口處制作金屬電極，燒結(jié)形成p+層和金屬電極。

需要說明的是，以上只是p型ibc電池結(jié)構(gòu)的主要步驟，在本發(fā)明實(shí)施例中，詳細(xì)的p型ibc電池結(jié)構(gòu)的制作方法，請(qǐng)參見圖2、圖3a-3f，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種p型ibc電池結(jié)構(gòu)的制作方法流程圖，圖3a-圖3f為本發(fā)明實(shí)施例提供的p型ibc電池結(jié)構(gòu)工藝步驟圖。

如圖2所示，p型ibc電池結(jié)構(gòu)的制作方法具體包括：

s21：提供p型單晶硅襯底；

s22：在所述p型單晶硅襯底的正面制絨；

請(qǐng)參見圖3a所示，在p型單晶硅襯底11的正面制絨，形成絨面結(jié)構(gòu)12。

本實(shí)施例中，在所述p型單晶硅襯底的正面制絨具體包括：將所述p型單晶硅片置于naoh的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.3％-1.6％的制絨液中20min-30min進(jìn)行制絨。本實(shí)施例中所述制絨液的溫度優(yōu)選為70℃-80℃；所述制絨液包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.3％-1.6％的naoh、體積分?jǐn)?shù)為2.5％-3.5％的ipa(異丙醇)和體積分?jǐn)?shù)為0.15％-0.25％的添加劑。

s23：在所述p型單晶硅襯底的背面進(jìn)行磷摻雜，形成n+摻雜層；

請(qǐng)參見圖3b，在p型單晶硅襯底的背面進(jìn)行磷摻雜，形成n+摻雜層13。

本實(shí)施例中，在所述p型單晶硅襯底的背面進(jìn)行磷摻雜，形成n+摻雜層，具體包括：提供石英舟；將所述p型單晶硅片的正面相靠置于所述石英舟上；在780℃-800℃磷環(huán)境下擴(kuò)散20min-30min；在810℃-830℃溫度下推進(jìn)10-20min，形成n+摻雜層；其中，所述n+摻雜層的方阻范圍為：80ω/□-90ω/□，包括端點(diǎn)值。其中，所述p型單晶硅片的正面相靠置于所述石英舟上具體是指，所述p型單晶硅片的正面朝向所述石英舟，以使磷摻雜能夠在p型單晶硅片的背面進(jìn)行摻雜。避免p型單晶硅片的正面形成較多的磷硅玻璃，造成后續(xù)去除磷硅玻璃的工藝時(shí)間較長。

s24：在所述n+摻雜層背離所述p型單晶硅襯底的表面形成背面掩膜板；

請(qǐng)參見圖3c，在n+摻雜層背離所述p型單晶硅襯底的表面形成背面掩膜板14。

本實(shí)施例中可選的，所述背面掩膜板的材質(zhì)可以為氮氧化硅，具體的，在所述n+摻雜層背離所述p型單晶硅襯底的表面沉積80nm-100nm的氮氧化硅掩膜，形成背面掩膜板。所述背面掩膜板用于在后續(xù)清洗開口去除激光損傷時(shí)或正面去磷硅玻璃時(shí)，對(duì)所述n+摻雜層的非開口區(qū)域進(jìn)行保護(hù)，以免在去除損傷過程中，對(duì)所述n+摻雜層的非開口區(qū)域造成損傷。

s25：在所述n+摻雜層上形成開口；

請(qǐng)參見圖3d，n+摻雜層上形成開口13a。

本實(shí)施例中不限定形成開口的具體方式，可選的，采用激光開模方式形成所述開口。具體的，在將印刷鋁柵線(也即后續(xù)的鋁電極)的位置進(jìn)行激光開模，形成開口。

需要說明的是，在所述n+摻雜層上形成開口的同時(shí)，對(duì)背面掩膜板同時(shí)進(jìn)行激光開模，形成開口14a，請(qǐng)見圖3d所示。

s26：清洗所述開口，去損傷；

由于激光形成開口，對(duì)n+摻雜層的開口造成激光損傷，為避免為后續(xù)工藝造成影響，本實(shí)施例中采用弱堿對(duì)開口進(jìn)行清洗，去除n+摻雜層開口內(nèi)的激光損傷，可選的，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％-1.2％的弱堿洗進(jìn)行去激光損傷。本實(shí)施例中對(duì)所述弱堿的材質(zhì)不做限定，可以根據(jù)實(shí)際操作進(jìn)行選擇。

s27：去除所述p型單晶硅襯底正面的磷硅玻璃；

由于在背面磷摻雜時(shí)，不可避免的在p型單晶硅襯底的正面形成磷硅玻，在p型單晶硅襯底的正面形成減反膜之前，需要對(duì)p型單晶硅襯底的正面進(jìn)行清潔處理，使得減反膜的制作效果更好。本實(shí)施例中不限定去除所述p型單晶硅襯底正面的磷硅玻璃的具體方法，可選的，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％-5％的hf去除磷硅玻璃，需要說明的是，根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同，去除時(shí)間不同，如hf的質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％時(shí)，去除時(shí)間為5min；hf的質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％時(shí)，去除時(shí)間為1min，具體的hf質(zhì)量分?jǐn)?shù)與去除時(shí)間，可以根據(jù)實(shí)際操作進(jìn)行選擇。

s28：對(duì)所述p型單晶硅襯底正面進(jìn)行反應(yīng)離子刻蝕和去損傷刻蝕；

在本步驟中，對(duì)p型單晶硅襯底正面進(jìn)行反應(yīng)離子刻蝕(rie)和去損傷刻蝕(dre)主要目的是在p型單晶硅襯底的正面形成黑硅絨面，并控制黑硅絨面反射率為4％-6％，以增加太陽能電池的吸光率。由于黑硅絨面表面是納米級(jí)小山峰結(jié)構(gòu)，相比于常規(guī)制絨的金字塔結(jié)構(gòu)，這種納米級(jí)山峰結(jié)構(gòu)會(huì)降低300nm-1100nm波長范圍的光反射率，具有更好的陷光效果，從而，短路電流密度更高，增加了太陽能電池對(duì)光波的利用率。

而且太陽能電池的正面為黑硅絨面，且正面沒有金屬電極遮擋的影響，外觀較傳統(tǒng)電池更美觀。

s29：去除所述背面掩膜板；

本實(shí)施例中針對(duì)不同材質(zhì)的背面掩膜板可以采用不同的去除方法，可選的，針對(duì)背面掩膜板為氮氧化硅掩膜時(shí)，可以采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％hf作用5min去除掩膜。

s210：在所述p型單晶硅襯底的正面蒸鍍減反膜；

請(qǐng)參見圖3e，在p型單晶硅襯底的正面蒸鍍減反膜15。減反膜15完全覆蓋絨面，因此減反膜15的形狀也是絨面結(jié)構(gòu)形狀。

本發(fā)明不限定所述減反膜的具體材質(zhì)，為保證具有較高的減反效果，可選的，本實(shí)施例中減反膜為氧化鋁和氮化硅的疊層結(jié)構(gòu)。具體的，分別采用ald(原子層沉積，atomiclayerdeposition)鍍10nm三氧化二鋁，pecvd(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法)鍍110nm氮化硅。需要說明的是，正面鍍減反膜還可以不使用ald及pecvd，可以用maia鍍膜來代替。

s211：在所述p型單晶硅襯底的背面蒸鍍鈍化層；

請(qǐng)參見圖3f，鈍化層16覆蓋n+摻雜層13。

本發(fā)明不限定所述鈍化層的具體材質(zhì)，本實(shí)施例中可選的，搜書鈍化膜為氧化硅和氮化硅的疊層結(jié)構(gòu)，具體的，在n+摻雜層的表面先熱氧化形成5nm的sio2，再pecvd鍍80nm，折射率為2.0的氮化硅。

s212：在所述p型單晶硅襯底的背面制作電極開口；

本實(shí)施例中所述電極開口為后續(xù)要制作金屬電極的位置，本實(shí)施例中不限定所述電極開口的制作工藝，可選的，與n+摻雜層的開口一樣，所述電極開口可以采用激光開模形成。

請(qǐng)繼續(xù)參考圖3f，電極開口包括位于鈍化層16的第一電極開口和第二電極開口，第一電極開口與n+摻雜層的開口對(duì)應(yīng)，第二電極開口用于形成第二電極。

s213：在所述電極開口處制作金屬電極，燒結(jié)形成p+層和金屬電極。

請(qǐng)繼續(xù)參考圖3f，需要說明的是，本實(shí)施例中不限定金屬電極的具體材質(zhì)，只要能夠在燒結(jié)過程中，與p型單晶硅襯底形成p+層的金屬即可。而正負(fù)電極的形成采用不同的材質(zhì)。具體包括：在所述第一電極開口處印刷鋁漿，在所述第二電極開口區(qū)域印刷銀漿；對(duì)所述鋁漿和所述銀漿進(jìn)行燒結(jié)，所述電極開口處對(duì)應(yīng)的p型單晶硅襯底內(nèi)形成p+層鋁背面電場17和鋁電極18，所述銀漿對(duì)應(yīng)區(qū)域形成銀電極19，所述銀電極19與所述n+摻雜層13電連接。

本發(fā)明提供的p型ibc電池結(jié)構(gòu)及其制作方法，在p型ibc電池制作過程中，使用p型單晶硅襯底，直接形成n+摻雜層，而在電極制作過程中，燒結(jié)形成金屬電極時(shí)，同時(shí)形成p+層，無需現(xiàn)有技術(shù)中制作n型ibc電池過程中的b擴(kuò)散工藝，避免了多次掩膜及清洗等工序，大大降低了ibc電池工藝流程的復(fù)雜度，可以兼容傳統(tǒng)晶體硅生產(chǎn)線，制備工藝簡單，相對(duì)投資成本低，具有極大的市場競爭力。

本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種p型ibc電池結(jié)構(gòu)，采用上一實(shí)施例中所述的制作方法制作形成，請(qǐng)參見圖3f，所述p型ibc電池結(jié)構(gòu)包括：p型單晶硅襯底11，p型單晶硅襯底11包括相對(duì)設(shè)置的正面和背面；位于p型單晶硅襯底正面的絨面結(jié)構(gòu)；覆蓋絨面結(jié)構(gòu)的減反膜12；位于p型單晶硅襯底背面的n+摻雜層13，n+摻雜層13上包括開口；覆蓋n+摻雜層的鈍化層16；位于開口內(nèi)，形成在p型單晶硅襯底內(nèi)的背面電場17；位于背面電場對(duì)應(yīng)區(qū)域，且凸出于n+摻雜層13的第一電極18；位于開口外，與n+摻雜層13電連接的第二電極19。

本實(shí)施例中不限定所述第一電極和第二電極的具體材質(zhì)，可選的，所述第一電極18為鋁電極，所述第二電極19為銀電極。

為了增加減反膜的減反效果，本實(shí)施例中所述減反膜優(yōu)選為氧化鋁和氮化硅的疊層結(jié)構(gòu)。

需要說明的是，由于黑硅絨面表面是納米級(jí)小山峰結(jié)構(gòu)，相比于常規(guī)制絨的金字塔結(jié)構(gòu)，這種納米級(jí)山峰結(jié)構(gòu)會(huì)降低300nm-1100nm波長范圍的光反射率，具有更好的陷光效果，從而，短路電流密度更高，增加了太陽能電池對(duì)光波的利用率。本實(shí)施例中所述絨面結(jié)構(gòu)為黑硅絨面結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供的p型ibc電池結(jié)構(gòu)，在p型ibc電池制作過程中，使用p型單晶硅襯底，直接形成n+摻雜層，而在電極制作過程中，燒結(jié)形成金屬電極時(shí)，同時(shí)形成p+層，無需現(xiàn)有技術(shù)中制作n型ibc電池過程中的b擴(kuò)散工藝，避免了多次掩膜及清洗等工序，大大降低了ibc電池工藝流程的復(fù)雜度，可以兼容傳統(tǒng)晶體硅生產(chǎn)線，制備工藝簡單，相對(duì)投資成本低，具有極大的市場競爭力。

需要說明的是，本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。