專利名稱：一種選擇性發(fā)射極電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種選擇性發(fā)射極電池的制作方法。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)展高效電池技術(shù)是提高太陽能電池效率的關(guān)鍵。比較成熟的高效電池技術(shù)以選擇性發(fā)射極(selective emitter, SE)電池為主。SE電池的結(jié)構(gòu)有兩個特征1)在柵線接觸區(qū)域(柵線下及其附近，后續(xù)形成發(fā)射區(qū))形成高摻雜深擴散區(qū)；2)在其他區(qū)域形成低摻雜淺擴散區(qū)。通過對發(fā)射區(qū)選擇性摻雜， 在柵線接觸區(qū)域和其他區(qū)域?qū)崿F(xiàn)不同擴散方阻的效果，降低了串聯(lián)電阻。現(xiàn)有的一種制作SE電池的方法如下(以P型硅片為例)在硅片上制絨；對所述硅片進行擴散摻雜，具體可以是將所述硅片置于P0C13、O2 和N2的混合氣體中，在800 900°C的溫度條件下擴散1. 5小時，在硅片正面形成N型擴散層，所述N型擴散層包括表層的高摻雜濃度層和內(nèi)層的低摻雜濃度層；對擴散后的硅片進行去邊處理，可以采用等離子體刻蝕等方式；在硅片正面沉積氧化硅；在氧化硅表面形成與柵線對應(yīng)的光刻膠圖案，刻蝕掉所述圖案以外的氧化娃，將所述圖案轉(zhuǎn)印到氧化硅上；以刻蝕后的氧化硅作為掩膜刻蝕硅片，去除硅片正面暴露的高摻雜濃度層，同時對硅片底面進行刻蝕；去除殘留的氧化硅；在所述硅片正面沉積減反射膜；在與所述硅片正面高摻雜濃度層對應(yīng)的位置絲網(wǎng)印刷銀漿，并在硅片底面印刷背電極和背電場，燒結(jié)完成SE電池的制作。上述工藝在絲印銀漿時，需要一次對準(zhǔn)操作，因此對設(shè)備的精準(zhǔn)度要求非常高，導(dǎo)致成品率受到一定影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種SE電池的制作方法，以提高SE電池的生產(chǎn)成品率。本發(fā)明提供了一種選擇性發(fā)射極電池的制作方法，包括提供一半導(dǎo)體基底；在所述半導(dǎo)體基底上制絨；對所述半導(dǎo)體基底進行擴散摻雜，在半導(dǎo)體基底正面形成擴散層，所述擴散層包括表層的高摻雜濃度層和內(nèi)層的低摻雜濃度層；對擴散后的半導(dǎo)體基底進行去邊處理；在擴散層表面形成與柵線對應(yīng)的銀漿電極，并在半導(dǎo)體基底底面形成背電極、背電場；在銀漿電極表面電鍍導(dǎo)電金屬；以導(dǎo)電金屬作為掩膜，刻蝕去除半導(dǎo)體基底正面暴露的高摻雜濃度層；在半導(dǎo)體基底正面沉積減反射膜；去除導(dǎo)電金屬待電極焊接部分頂面上的減反射膜。
所述導(dǎo)電金屬可以為銀、金或銅。所述銀漿電極的厚度可以為10 μ m。所述導(dǎo)電金屬的厚度可以為5 6μπι。刻蝕去除所述半導(dǎo)體基底正面暴露的高摻雜濃度層采用的刻蝕液可以為NaOH、 KOH中的一種或其組合。所述刻蝕液的濃度可以為1 10%。所述刻蝕去除半導(dǎo)體基底正面暴露的高摻雜濃度層的刻蝕時間可以為5 15分鐘。所述電鍍采用的電解液可以為光誘導(dǎo)堿性鍍銀液。所述減反射膜的厚度可以為80nm。所述去除導(dǎo)電金屬待電極焊接部分頂面上的減反射膜可以采用機械打磨的方式。本發(fā)明的SE電池的制作方法，先在半導(dǎo)體基底正面絲印銀漿電極，然后在銀漿電極上電鍍導(dǎo)電金屬，將導(dǎo)電金屬作為去除高摻雜濃度層的掩膜，由于僅會在導(dǎo)電的銀漿電極表面形成導(dǎo)電金屬，因此不需要設(shè)備再次進行對準(zhǔn)操作，實現(xiàn)了導(dǎo)電金屬與銀漿電極的自對準(zhǔn)，降低了對設(shè)備精準(zhǔn)度的要求，提高了 SE電池的生產(chǎn)成品率；另外，采用導(dǎo)電金屬作為刻蝕高摻雜濃度層的掩膜，在刻蝕完成后不需去除，簡化了工藝流程，而且還改善了 SE 電池正電極的導(dǎo)電性。


圖1是本發(fā)明的SE電池的制作方法的流程示意圖；圖2-圖10是本發(fā)明的SE電池在制作過程中半導(dǎo)體基底的截面示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明實施例作進一步詳細的說明。本發(fā)明提供了一種SE電池的制作方法，如圖1所示，包括如下步驟S10，提供一半導(dǎo)體基底100 (參見圖2)。所述半導(dǎo)體基底100通常為單晶硅或多晶硅，也可以為單晶硅鍺或多晶硅鍺等； 半導(dǎo)體基底可以為P型基底，也可以為N型基底。S20，在所述半導(dǎo)體基底100上制絨(參見圖3)?？梢詢H在半導(dǎo)體基底的正面制絨，也可以在半導(dǎo)體基底的兩面同時制絨。對于單晶硅，采用堿液制絨，對于多晶硅，采用酸液制絨，此處可以參見現(xiàn)有技術(shù)。S30,對所述半導(dǎo)體基底101進行擴散摻雜，在半導(dǎo)體基底102正面形成擴散層 110，所述擴散層110包括表層的高摻雜濃度層111和內(nèi)層的低摻雜濃度層112 (參見圖4)。例如當(dāng)半導(dǎo)體基底為P型硅片時，擴散摻雜可以將所述硅片置于P0C13、02和N2的混合氣體中，在800 900°C的溫度條件下擴散1. 5小時。所形成的擴散層110雜質(zhì)濃度從擴散層110的表面向內(nèi)部呈指數(shù)函數(shù)連續(xù)分布， 擴散層Iio的厚度為0.3 0.5μπι;高摻雜濃度層111和內(nèi)層的低摻雜濃度層112之間沒有明顯界限，通常，高摻雜濃度層111集中在距離擴散層110表面0. 05μπι的范圍內(nèi)。
S40，對擴散后的半導(dǎo)體基底102進行去邊處理(參見圖5)。擴散處理后的半導(dǎo)體基底在側(cè)邊位置也會形成N區(qū)，造成成品SE電池的正、背面短路，因此需要去邊。去邊可以采用“水上漂”工藝，腐蝕液可以采用HF、HN03和H2SO4的混合溶液；去邊還可以采用等離子體刻蝕等方式，本發(fā)明對此不做限定。 S50，在擴散層110表面形成與柵線對應(yīng)的銀漿電極201，并在半導(dǎo)體基底103底面形成背電極和背電場301 (參見圖6)?？梢栽诎雽?dǎo)體基底103底面與背電極和背電場對應(yīng)的位置絲印背銀漿和鋁漿，烘干后，再在擴散層110表面與柵線對應(yīng)的位置絲印銀漿，然后對整個半導(dǎo)體基底燒結(jié)，分別使銀漿與高摻雜濃度層111、背銀漿和鋁漿與半導(dǎo)體基底103底面形成歐姆接觸，得到半導(dǎo)體基底103正面的銀漿電極201和底面的背電極和背電場301。銀漿電極201的厚度可以為 10 μ m。S60，在銀漿電極201表面電鍍導(dǎo)電金屬400 (參見圖7)。所述導(dǎo)電金屬可以為銀、金或銅等，導(dǎo)電金屬的厚度可以為5 6 μ m。當(dāng)導(dǎo)電金屬為銀時，電鍍采用的電解液可以為光誘導(dǎo)堿性鍍銀液。電鍍過程中，僅會在導(dǎo)電的銀漿電極 201表面形成導(dǎo)電金屬400，而不導(dǎo)電的擴散層111表面不會匯聚導(dǎo)電金屬，由此，不需要設(shè)備再次進行對準(zhǔn)操作，實現(xiàn)了導(dǎo)電金屬與銀漿電極201的自對準(zhǔn)，降低了對設(shè)備精準(zhǔn)度的要求。S70,以導(dǎo)電金屬400作為掩膜，刻蝕去除半導(dǎo)體基底103正面暴露的高摻雜濃度層(參見圖8)?？涛g去除半導(dǎo)體基底103正面暴露的高摻雜濃度層采用的刻蝕液可以為NaOH、 KOH中的一種或其組合，濃度可以為1 10%。所述刻蝕液可以對高摻雜濃度層進行選擇性刻蝕，而與導(dǎo)電金屬和背電極、背電場沒有反應(yīng)。由于高摻雜濃度層111集中在距離擴散層110表面0. 05 μ m的范圍內(nèi)，通常會在擴散層表面刻蝕0. 1 μ m的厚度，以保證完全去除暴露出來的高摻雜濃度層，因此刻蝕去除半導(dǎo)體基底正面暴露的高摻雜濃度層的刻蝕時間可以為5 15分鐘。S80，在半導(dǎo)體基底104正面沉積減反射膜500 (參見圖9)。減反射膜500可以為SiNx，厚度約為80nm。沉積減反射膜500的過程可以參照現(xiàn)有沉積減反射膜的工藝，此處不再贅述。S90，去除導(dǎo)電金屬400待電極焊接部分頂面上的減反射膜(參見圖10)。由于減反射膜較薄，去除導(dǎo)電金屬400待電極焊接部分頂面的減反射膜可以采用機械打磨的方式，例如砂輪打磨。暴露出來的導(dǎo)電金屬更便于后續(xù)的電極焊接等操作。至此，SE電池制作完成。本發(fā)明的SE電池的制作方法，先在半導(dǎo)體基底正面絲印銀漿電極，然后在銀漿電極上電鍍導(dǎo)電金屬，將導(dǎo)電金屬(即柵線)作為去除高摻雜濃度層的掩膜，由于僅會在導(dǎo)電的銀漿電極表面形成導(dǎo)電金屬，因此不需要設(shè)備再次進行對準(zhǔn)操作，實現(xiàn)了導(dǎo)電金屬與銀漿電極的自對準(zhǔn)，降低了對設(shè)備精準(zhǔn)度的要求，提高了 SE電池的生產(chǎn)成品率；另外，采用導(dǎo)電金屬作為刻蝕高摻雜濃度層的掩膜，在刻蝕完成后不需去除，簡化了工藝流程，而且還改善了 SE電池正電極的導(dǎo)電性。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備
所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，并不排
除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種選擇性發(fā)射極電池的制作方法，其特征在于，包括 提供一半導(dǎo)體基底；在所述半導(dǎo)體基底上制絨；對所述半導(dǎo)體基底進行擴散摻雜，在半導(dǎo)體基底正面形成擴散層，所述擴散層包括表層的高摻雜濃度層和內(nèi)層的低摻雜濃度層； 對擴散后的半導(dǎo)體基底進行去邊處理；在擴散層表面形成與柵線對應(yīng)的銀漿電極，并在半導(dǎo)體基底底面形成背電極、背電場；在銀漿電極表面電鍍導(dǎo)電金屬；以導(dǎo)電金屬作為掩膜，刻蝕去除半導(dǎo)體基底正面暴露的高摻雜濃度層； 在半導(dǎo)體基底正面沉積減反射膜； 去除導(dǎo)電金屬待電極焊接部分頂面上的減反射膜。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電金屬為銀、金或銅。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述銀漿電極的厚度為10μ m。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電金屬的厚度為5 6μπι。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，刻蝕去除所述半導(dǎo)體基底正面暴露的高摻雜濃度層采用的刻蝕液為NaOH、KOH中的一種或其組合。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述刻蝕液的濃度為1 10%。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述刻蝕去除半導(dǎo)體基底正面暴露的高摻雜濃度層的刻蝕時間為5 15分鐘。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)導(dǎo)電金屬為銀時，所述電鍍采用的電解液為光誘導(dǎo)堿性鍍銀液。
9.如權(quán)利要求1-8任一項所述的方法，其特征在于，所述減反射膜的厚度為80nm。
10.如權(quán)利要求1-8任一項所述的方法，其特征在于，所述去除導(dǎo)電金屬待電極焊接部分頂面上的減反射膜采用機械打磨的方式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種選擇性發(fā)射極電池的制作方法，包括提供一半導(dǎo)體基底；在半導(dǎo)體基底上制絨；對半導(dǎo)體基底進行擴散摻雜，在半導(dǎo)體基底正面形成擴散層，擴散層包括表層的高摻雜濃度層和內(nèi)層的低摻雜濃度層；對擴散后的半導(dǎo)體基底進行去邊處理；在擴散層表面形成與柵線對應(yīng)的銀漿電極，并在半導(dǎo)體基底底面形成背電極、背電場；在銀漿電極表面電鍍導(dǎo)電金屬；以導(dǎo)電金屬作為掩膜，刻蝕去除半導(dǎo)體基底正面暴露的高摻雜濃度層；在半導(dǎo)體基底正面沉積減反射膜；去除導(dǎo)電金屬待電極焊接部分頂面上的減反射膜。通過在銀漿電極上電鍍導(dǎo)電金屬，將導(dǎo)電金屬作為去除高摻雜濃度層的掩膜，降低了對設(shè)備精準(zhǔn)度的要求，提高了SE電池的生產(chǎn)成品率。
文檔編號H01L31/18GK102185005SQ20101051025
公開日2011年9月14日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者張忠, 錢明星 申請人:江陰浚鑫科技有限公司