n型硅太陽電池、其制備方法及鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種n型硅太陽電池、其制備方法及鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置，n型硅太陽電池的制備方法包括以下步驟，通過熱蒸發(fā)的方法在硅片上沉積鋁薄膜，或借助擴(kuò)散掩模，在硅片表面進(jìn)行選擇性沉積，然后加熱硅片實(shí)現(xiàn)鋁擴(kuò)散形成pn結(jié)，制備n型硅太陽電池。本發(fā)明還公開了一種用于制備n型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，該裝置設(shè)計(jì)有擴(kuò)散盂和硅片陣列承載架，采用該裝置可以一次在一個或多個硅片上沉積鋁薄膜。本發(fā)明利用鋁熱蒸發(fā)池的擴(kuò)散工藝可在較低溫度下進(jìn)行鋁擴(kuò)散，避免了傳統(tǒng)n型硅太陽電池工藝中高溫硼擴(kuò)散對硅片造成的損傷，以及利用鋁漿絲網(wǎng)印刷方法帶來的雜質(zhì)污染，適合于太陽電池工業(yè)批量生產(chǎn)。
【專利說明】η型硅太陽電池、其制備方法及鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，尤其涉及一種η型硅太陽電池、其制備方法及鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，η型硅太陽電池因其優(yōu)越的電學(xué)性能、少數(shù)載流子壽命長、易于鈍化、對雜質(zhì)的容忍度高、轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的青睞。傳統(tǒng)的η型娃電池的ρη結(jié)由硼的擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)，例如:美國SunPower公司的IBC結(jié)構(gòu)娃太陽電池，以及中國英利的熊貓娃電池。然而，硼在硅中的擴(kuò)散需要在900°C以上高溫進(jìn)行，因此往往導(dǎo)致硅片損傷。而且高溫?zé)Y(jié)過程產(chǎn)生的有害B-O復(fù)合中心，會致使少子壽命下降，降低電池轉(zhuǎn)化效率。為克服這一工藝缺陷，最近一些科研機(jī)構(gòu)嘗試?yán)脭U(kuò)散系數(shù)相對大的鋁作為硼的替代品制備η型硅電池。目前，工業(yè)鋁擴(kuò)散均采用絲網(wǎng)印刷鋁漿、網(wǎng)帶燒結(jié)的方式。但是這一工藝特點(diǎn)對電池效率的提升有很大的限制，其表現(xiàn)主要在于:
[0003](I)、(標(biāo)點(diǎn))鋁漿成份復(fù)雜、含雜質(zhì)較多。鋁漿成份除了含鋁粉外還包含玻璃料、有機(jī)物載體等。諸多的雜質(zhì)經(jīng)過燒結(jié)過程，不利于形成理想Pn結(jié)空間電荷區(qū)。
[0004](2)、鋁漿的使用后期提升電池效率的措施難以實(shí)施。為減小電池表面的載流子復(fù)合，常常需要采取鈍化發(fā)射極，并減小金屬與硅的接觸面積制備選擇性電極。通過絲網(wǎng)印刷鋁漿并燒結(jié)后，會在電池背面殘留鋁漿附著層和硅鋁共熔層。如果進(jìn)行鈍化等過程就必須去除鋁漿層和共熔層，這一過程需要耗費(fèi)巨量的化學(xué)試劑，因此很難在生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)。
[0005](3)、鋁漿印刷的均勻性難于控制。由于絲網(wǎng)印刷的工藝是將鋁漿事先堆積在網(wǎng)版一端，然后通過板刷一次性將鋁漿推過網(wǎng)版整個區(qū)域，鋁漿往往不夠均勻。因此燒結(jié)后形成的P+層容易出現(xiàn)厚度不一、ρη結(jié)不均勻，從而導(dǎo)致電池漏電等情況產(chǎn)生。
[0006]所以，受以上原因影響，用鋁擴(kuò)散制備的η型硅電池的研發(fā)目前處于瓶頸，轉(zhuǎn)換效率一直難以大幅度提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，針對上述現(xiàn)有采用絲網(wǎng)印刷鋁漿、網(wǎng)帶燒結(jié)的方式制備η型硅太陽電池存在雜質(zhì)多、P+層厚度不一導(dǎo)致電池效率低的問題，提出一種η型硅太陽電池的制備方法，采用該方法制備的η型硅太陽電池純凈度高、P+層厚度均一，使得電池效率高，且該方法步驟簡便、易行，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種η型硅太陽電池的制備方法，包括以下步驟，通過熱蒸發(fā)的方法在硅片上沉積鋁薄膜，并加熱硅片實(shí)現(xiàn)鋁擴(kuò)散形成ρη結(jié)，制備η型硅太陽電池。
[0009]進(jìn)一步地，前結(jié)η型硅太陽電池的制備方法包括以下步驟:
[0010](I)、清洗η型硅片、表面去損傷；
[0011](2)、在η型硅片前表面刻蝕制絨；
[0012](3)、在背表面進(jìn)行磷擴(kuò)散，形成n+區(qū)，并清洗去磷硅玻璃；
[0013](4)、通過熱蒸發(fā)的方法在制絨后的η型硅片前表面沉積鋁，加熱硅片實(shí)現(xiàn)鋁擴(kuò)散，形成pn結(jié)，并用酸處理去附著物；
[0014](5)、利用PECVD或ALD在前表面沉積具有減反射特性的鈍化層，其中PECVD為:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n,等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法；ALD 為:Atomic Layer Deposit1n,原子層沉積系統(tǒng)；
[0015](6)、如果進(jìn)行背表面鈍化，則利用PECVD或ALD在背表面制鈍化層；如果不進(jìn)行鈍化，該步驟可省略；
[0016](7)、在η型硅片前、背表面分別印刷電極，并燒結(jié)，制備得到η型硅太陽電池。
[0017]進(jìn)一步地，背結(jié)η型硅太陽電池的制備方法包括以下步驟:
[0018](I)、清洗η型硅片、表面去損傷；
[0019](2)、在η型硅片前表面刻蝕制絨；
[0020](3)、在制絨后的前表面進(jìn)行前場磷擴(kuò)散，形成η+區(qū)，并清洗去磷硅玻璃；
[0021](4)、利用PECVD或ALD等技術(shù)在前表面沉積具有減反射特性的鈍化層；
[0022](5)、當(dāng)前表面為磷擴(kuò)散時(shí)，通過熱蒸發(fā)的方法在η型硅片背表面沉積鋁，加熱硅片實(shí)現(xiàn)鋁擴(kuò)散，形成Pn結(jié)；
[0023](6)、如果進(jìn)行背表面鈍化，則去除背表面附著的鋁，然后利用PECVD或ALD在背表面制鈍化層；如果不進(jìn)行鈍化，該步驟可省略；
[0024](7)在η型硅片前、背表面分別印刷電極，并燒結(jié)，制備得到背結(jié)η型硅太陽電池。
[0025]進(jìn)一步地，通過熱蒸發(fā)的方法在硅片上沉積鋁薄膜時(shí)，在硅片上全面積沉積鋁薄膜；或采用擴(kuò)散掩模版，使硅片上選擇性定域沉積鋁薄膜。
[0026]進(jìn)一步地，所述熱蒸發(fā)采用的擴(kuò)散源為純鋁。
[0027]進(jìn)一步地，所述加熱硅片的溫度為300-800°C。
[0028]進(jìn)一步地，所述制絨多采用化學(xué)方法；所述制絨結(jié)構(gòu)為金字塔型，塔高2?3微米。
[0029]本發(fā)明的另一個目的還公開了一種η型硅太陽電池，采用上述η型硅太陽電池的制備方法制備而成，該η型硅太陽電池具有優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0030]本發(fā)明的另一個目的還公開了一種用于制備η型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置，采用該裝置可以一次在一個或多個硅片上沉積鋁薄膜，實(shí)現(xiàn)η型硅太陽電池的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0031]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種用于制備η型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置，包括:爐體，所述爐體內(nèi)自下而上分別設(shè)置有下加熱爐絲、鋁蒸發(fā)源放置臺、載片臺和上加熱爐絲，所述載片臺與鋁蒸發(fā)源放置臺之間的爐體側(cè)壁上相對的設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口。
[0032]進(jìn)一步地，所述載片臺被分割成多個承載架，用于承載多個η型硅片。
[0033]進(jìn)一步地，所述載片臺上、η型硅片下方設(shè)置有擴(kuò)散掩模版。
[0034]所述用于制備η型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置的工作原理:先將擴(kuò)散掩模版置于載片臺承載架槽內(nèi)，將待擴(kuò)散硅片置于擴(kuò)散掩模版之上，待擴(kuò)散面向下(即待擴(kuò)散面朝向擴(kuò)散掩模版)；抽出爐體內(nèi)的空氣，充入保護(hù)氣體(如氮?dú)?、氫氣、氬氣中的一種或多種)；加熱鋁擴(kuò)散源進(jìn)行鋁擴(kuò)散。
[0035]本發(fā)明η型硅太陽電池結(jié)構(gòu)簡單、合理，其制備方法科學(xué)、易行，與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0036](I)本發(fā)明利用熱蒸發(fā)的方法，可以在相對于硼擴(kuò)散而言，較低溫度(〈600°C )下進(jìn)行鋁擴(kuò)散?；蛟谳^高擴(kuò)散溫度時(shí)(>600°C )，相對于硼擴(kuò)散而言，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間擴(kuò)散。避免了傳統(tǒng)η型電池工藝中硼高溫長時(shí)間擴(kuò)散對硅片造成的損傷。此外本發(fā)明熱蒸發(fā)采用高純鋁作為擴(kuò)散源，摒棄鋁漿和絲網(wǎng)印刷工藝中以鋁漿為擴(kuò)散源，因此大大避免或減少了擴(kuò)散過程鋁漿中雜質(zhì)混入硅片后形成的俘獲中心。
[0037](2)此法擴(kuò)散形成的ρη結(jié)只有少量極薄鋁附著硅表面，薄厚均一，提高了 P+區(qū)均勻性，有效提高太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率；本發(fā)明通過熱蒸發(fā)方法制備的鋁層極薄僅需簡單酸處理，即可進(jìn)行發(fā)射極鈍化，便于提升η型硅太陽電池的轉(zhuǎn)化效率。
[0038](3)本發(fā)明公開的用于制備η型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置設(shè)計(jì)有擴(kuò)散盂和硅片陣列承載架，采用該裝置可以一次在一個或多個硅片上沉積鋁薄膜，實(shí)現(xiàn)η型硅太陽電池的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0039]綜上，本發(fā)明η型硅太陽電池制備方法清潔便利，裝置經(jīng)濟(jì)簡易，適于與現(xiàn)行硅太陽能電池工業(yè)生產(chǎn)線結(jié)合，多擴(kuò)散盂設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)批量擴(kuò)散。此外，這種鋁熱蒸發(fā)池可輔助使用擴(kuò)散掩模版，對硅片進(jìn)行選擇性定域擴(kuò)散，可以用于生產(chǎn)背結(jié)背接觸的叉指型結(jié)構(gòu)(IBC)電池，也可以用于鈍化發(fā)射區(qū)和背表面電池(PERC)等多種電池的生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為實(shí)施例1，η型硅前結(jié)太陽電池的制備方法流程圖；
[0041]圖2為實(shí)施例2，η型硅背結(jié)太陽電池的制備方法流程圖；
[0042]圖3為實(shí)施例1制備得到的η型硅前結(jié)太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖4為實(shí)施例2制備得到的η型硅背結(jié)太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖5為實(shí)施例3制備得到的η型硅背結(jié)太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖6為本發(fā)明用于制備η型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖7為硅片及掩模版的陣列承載架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖8為擴(kuò)散掩模版一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖9為擴(kuò)散掩模版二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]其中1-減反、鈍化層；2_前電極；3_磷擴(kuò)散場；4_背電極；5_鋁擴(kuò)散ρ+層；6_背表面鈍化層；7_磷重?fù)诫s區(qū)域；101-上加熱爐絲；102_密閉氣室；103_載片臺；104_蒸發(fā)盂；105-出氣口 ； 106-鋁蒸發(fā)源放置臺；107-下加熱爐絲；108-進(jìn)氣口 ；109_η型待擴(kuò)鋁硅片；110-硅片陣列承載架；111-擴(kuò)散掩模版；112_掩模版陣列承載架。

【具體實(shí)施方式】
[0050]本發(fā)明一種η型硅太陽電池的制備方法，包括清洗η型硅片、表面去損傷、η型硅片前表面刻蝕制絨、磷擴(kuò)散、鋁蒸發(fā)與擴(kuò)散、化學(xué)腐蝕和清洗處理，利用PECVD或ALD沉積鈍化層、印刷電極等步驟。
[0051]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
[0052]實(shí)施例1
[0053]圖1為實(shí)施例1n型硅前結(jié)太陽電池的制備方法流程圖；圖6為本發(fā)明用于制備η型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施例1制備得到的η型硅前結(jié)太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為硅片及掩模版的陣列承載架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]本實(shí)施例涉及一種η型硅前結(jié)太陽電池的制備方法，該方法通過熱蒸發(fā)的方法在硅片上沉積鋁薄膜，并加熱硅片實(shí)現(xiàn)鋁擴(kuò)散形成Pn結(jié)，得到η型硅前結(jié)太陽電池。
[0055]為通過熱蒸發(fā)在硅片上沉積鋁薄膜，本實(shí)施例使用了制備η型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置，如圖6所示，該裝置包括:爐體，所述爐體內(nèi)自下而上分別設(shè)置有下加熱爐絲107、鋁蒸發(fā)源放置臺106、載片臺103和上加熱爐絲101。所述鋁蒸發(fā)源放置臺106為可控溫結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)鋁蒸發(fā)時(shí)的溫度控制。所述載片臺103與鋁蒸發(fā)源放置臺106之間的爐體為蒸發(fā)盂104，所述載片臺103與鋁蒸發(fā)源放置臺106之間的爐體側(cè)壁上相對的設(shè)置有進(jìn)氣口 108和出氣口 105。所述載片臺103與上加熱爐絲101之間的爐體為密閉氣室102。
[0056]如圖7所示，所述載片臺103被分割成多個承載架，用于承載多個η型硅片9。所述載片臺103上、η型硅片109下方設(shè)置有擴(kuò)散掩模版111。
[0057]具體地，所述η型硅前結(jié)太陽電池的制備方法包括以下步驟:
[0058](I)清洗η型硅片、表面去損傷；
[0059]1.1依次向承裝有硅片的容器中加入丙酮、乙醇溶液超聲清洗去油污，取出硅片；
[0060]1.2向承裝有硅片的容器中加入I號溶液的清洗液煮沸至雙氧水完全分解，去除金屬污染和有機(jī)污染號溶液由濃硫酸和雙氧水混合而成(濃H2SO4 = H2O2 = 5:1，V:V)。
[0061]1.3向承裝有硅片的容器中加入II號、III號溶液各煮10分鐘，去除硅片表面上的光刻膠活臘、松香等有機(jī)物雜質(zhì)，以及活潑金屬(鋁、鋅)、金屬氧化物(氧化鈣、氧化鐵)、氫氧化物、硫化物、碳酸鹽等。II號溶液配方為由鹽酸、過氧化氫、去離子水按1:1:8體積比混合而成的酸性洗液；ΙΠ號溶液為由氨水、過氧化氫和去離子水按1:1:5體積比混合而成的堿性洗液。
[0062]用于表面去損傷的腐蝕液為酸性濃硝酸和氫氟酸的體積比為5:1混合而成的溶液，或?yàn)橘|(zhì)量百分濃度為20%的氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿溶液,溶液溫度為85°C。
[0063]本發(fā)明拋光過程，采用的拋光溶液包括但不限于氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，所述氫氧化鈉溶液質(zhì)量濃度大于1.8%。
[0064](2)采用化學(xué)方法在η型硅片前表面刻蝕制絨；采用的制絨溶液包括但不限于氫氧化鈉稀溶液(質(zhì)量濃度為I % )，腐蝕溫度為80°C左右，制絨結(jié)構(gòu)為金字塔型，塔高2?3微米。
[0065](3)采用上述鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置制備η型硅太陽電池的工作原理如下:先將擴(kuò)散掩模版置于載片臺承載架槽內(nèi)，將待擴(kuò)散硅片置于擴(kuò)散掩模版之上，待擴(kuò)散面向下(即待擴(kuò)散面朝向擴(kuò)散掩模版)；抽出爐體內(nèi)的空氣，充入氮?dú)?；加熱鋁擴(kuò)散源進(jìn)行鋁擴(kuò)散，通過熱蒸發(fā)的方法，以純鋁為擴(kuò)散源在制絨后的η型硅片前表面沉積鋁。
[0066]加熱娃片300?800°C實(shí)現(xiàn)招擴(kuò)散,形成pn結(jié),并用酸處理去附著物；通過熱蒸發(fā)的方法在硅片上沉積鋁薄膜時(shí)，在硅片上全面積沉積鋁薄膜；或采用擴(kuò)散掩模版，使硅片上選擇性定域沉積鋁薄膜。本實(shí)施例即采用擴(kuò)散掩模版在硅片上選擇性定域沉積鋁薄膜。
[0067]相對于硼擴(kuò)散而言，該工藝實(shí)現(xiàn)了低溫(<60(TC )擴(kuò)散。或在較高擴(kuò)散溫度時(shí)(>600°C )，相對于硼擴(kuò)散，可以短時(shí)間完成擴(kuò)散。以下鋁工藝描述中，遇到類似問題，不再重述。
[0068](4)利用PECVD或ALD在前表面沉積減反、鈍化層；
[0069](5)在η型硅片背表面進(jìn)行前場磷擴(kuò)散，形成η.區(qū)，并清洗去磷硅玻璃；
[0070](6)利用PECVD或ALD在背表面制鈍化層；
[0071](7)在η型硅片前、背表面分別印刷電極，并在800°C下燒結(jié)，制備得到η型硅前結(jié)太陽電池。
[0072]制備得到的η型硅背結(jié)太陽電池的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括1-減反、鈍化層；2_前電極；3_磷擴(kuò)散場；4_背電極；5_招擴(kuò)散P+層和6-背表面鈍化層。
[0073]本實(shí)施例利用熱蒸發(fā)的方法可在較低溫度下進(jìn)行鋁擴(kuò)散，避免了傳統(tǒng)η型電池工藝中高溫硼擴(kuò)散對硅片造成的損傷；此外熱蒸發(fā)采用高純鋁作為擴(kuò)散源，摒棄鋁漿和絲網(wǎng)印刷工藝中以鋁漿為擴(kuò)散源，大大避免或減少了擴(kuò)散過程鋁漿中雜質(zhì)混入硅片后形成的俘獲中心；此法擴(kuò)散形成的ρη結(jié)只有少量極薄鋁附著硅表面，薄厚均一；本實(shí)施例通過熱蒸發(fā)方法制備極薄鋁層僅需簡單酸處理，即可進(jìn)行發(fā)射極鈍化，便于提升η型硅太陽電池的轉(zhuǎn)化效率。
[0074]實(shí)施例2
[0075]圖2為實(shí)施例2η型硅背結(jié)太陽電池的制備方法流程圖；圖4為實(shí)施例2制備得到的η型硅背結(jié)太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為擴(kuò)散掩模版一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0076]本實(shí)施例采用與實(shí)施例1相同的用于制備η型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置。
[0077]本實(shí)施例η型硅背結(jié)太陽電池的制備方法如圖2所示，包括以下步驟:
[0078](I)清洗、并拋光η型硅片的步驟與實(shí)施例1相同；
[0079](2)利用化學(xué)方法在硅的前表面刻蝕制絨。制絨結(jié)構(gòu)為金字塔型，塔高2-3微米；
[0080](3)在制絨后的表面進(jìn)行前場磷擴(kuò)散，形成η+區(qū)，并清洗去磷硅玻璃；
[0081](4)利用PECVD或ALD在前表面沉積SiNx減反、鈍化層；使用圖8所示擴(kuò)散掩模版，通過鋁熱蒸發(fā)池在背表面擴(kuò)散鋁，形成ρη結(jié)；
[0082](5)采用鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置，以純鋁為擴(kuò)散源，通過熱蒸發(fā)在η型硅片背表面沉積鋁，加熱硅片至300?800°C實(shí)現(xiàn)鋁擴(kuò)散，形成ρη結(jié)，以濃度為37%的HCl沸騰溶液清洗被表面附著的鋁層；
[0083](6)利用PECVD或ALD在背表面沉積Al203/SiNx鈍化層；
[0084](7)前、背表面分別印刷銀、銀鋁電極，并在800°C下燒結(jié)。
[0085]制備得到的η型硅背結(jié)太陽電池的結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括1-減反、鈍化層；2_前電極；3_磷擴(kuò)散前場；4_背電極；5_鋁擴(kuò)散P+層和6-背表面鈍化層。
[0086]實(shí)施例3
[0087]圖5為實(shí)施例3制備得到的η型硅背結(jié)太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為擴(kuò)散掩模版二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0088]本實(shí)施例采用與實(shí)施例1相同的用于制備η型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置。
[0089]本實(shí)施例η型背結(jié)背接觸的叉指η型單晶硅太陽電池的制備方法如下:
[0090](I)清洗、并拋光η型硅片的方法與實(shí)施例1相同；
[0091](2)利用化學(xué)方法在硅的前表面刻蝕制絨，制絨結(jié)構(gòu)為金字塔型，塔高2-3微米；
[0092](3)在制絨后的前表面進(jìn)行前場磷擴(kuò)散，形成η+區(qū)；
[0093](4)利用PECVD或ALD在前表面沉積SiNx減反、鈍化層；
[0094](5)利用掩模版，通過印刷磷漿在背表面擴(kuò)磷，形成n+區(qū)，并清洗去磷硅玻璃；使用圖9所示擴(kuò)散掩模版，通過鋁熱蒸發(fā)池在背表面擴(kuò)散鋁，形成P+區(qū)，并用HCl沸騰溶液清洗被表面附著的鋁層；
[0095](6)利用PECVD或ALD背表面沉積Al203/SiNx鈍化層；
[0096](7)前、背表面分別印刷銀、鋁電極，并在800°C下燒結(jié)。
[0097]制備得到的η型背結(jié)背接觸的叉指η型單晶硅太陽電池如圖5所示，包括1-減反、鈍化層；3_磷擴(kuò)散前場；4_背電極；5_鋁擴(kuò)散P+層；6_背表面鈍化層和7-磷重?fù)诫s區(qū)域。
[0098]需要說明的是，在本發(fā)明中η型硅太陽電池制備過程包括制絨、擴(kuò)散、電極制備等過程，可以理解還可以包括η型硅太陽電池制備的其他工藝，如單面拋光、pn結(jié)減薄，腐蝕、在特定氣體氛圍中再次退火過程等。
[0099]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種II型硅太陽電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟，通過熱蒸發(fā)的方法在硅片上沉積鋁薄膜，并加熱硅片實(shí)現(xiàn)鋁擴(kuò)散形成即結(jié)，制備II型硅太陽電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述II型硅太陽電池的制備方法，其特征在于，前結(jié)II型硅太陽電池的制備方法包括以下步驟: (1)、清洗II型硅片、表面去損傷； (2)、在II型硅片前表面刻蝕制絨； (3)、在背表面進(jìn)行磷擴(kuò)散，形成11+區(qū)，并清洗去磷硅玻璃； (4)、通過熱蒸發(fā)的方法在制絨后的II型硅片前表面沉積鋁，加熱硅片實(shí)現(xiàn)鋁擴(kuò)散，形成]311結(jié)，并用酸處理去附著物； (5)、利用或八10在前表面沉積具有減反射特性的鈍化層； (6)、如果進(jìn)行背表面鈍化，則利用或410在背表面制鈍化層；如果不進(jìn)行鈍化，該步驟可省略； (7)、在型硅片前、背表面分別印刷電極，并燒結(jié)，制備得到II型硅太陽電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述II型硅太陽電池的制備方法，其特征在于，背結(jié)II型硅太陽電池的制備方法包括以下步驟: (1)、清洗II型硅片、表面去損傷； (2)、在II型硅片前表面刻蝕制絨； (3)、在制絨后的前表面進(jìn)行前場磷擴(kuò)散，形成11+區(qū)，并清洗去磷硅玻璃； (4)、利用或八03等技術(shù)在前表面沉積具有減反射特性的鈍化層； (5)、當(dāng)前表面為磷擴(kuò)散時(shí)，通過熱蒸發(fā)的方法在!1型硅片背表面沉積鋁，加熱硅片實(shí)現(xiàn)鋁擴(kuò)散，形成即結(jié)； (6)、如果進(jìn)行背表面鈍化，則去除背表面附著的鋁，然后利用？2(^0或八03在背表面制鈍化層；如果不進(jìn)行鈍化，該步驟可省略； (7)、在型硅片前、背表面分別印刷電極，并燒結(jié)，制備得到背結(jié)II型硅太陽電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述II型硅太陽電池的制備方法，其特征在于，通過熱蒸發(fā)的方法在硅片上沉積鋁薄膜時(shí)，在硅片上全面積沉積鋁薄膜；或采用擴(kuò)散掩模版，使硅片上選擇性定域沉積鋁薄膜。
5.一種型硅太陽電池，其特征在于，采用權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述II型硅太陽電池的制備方法制備而成。
6.一種用于制備型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置，其特征在于，包括:爐體，所述爐體內(nèi)自下而上分別設(shè)置有下加熱爐絲、鋁蒸發(fā)源放置臺、載片臺和上加熱爐絲，所述載片臺與鋁蒸發(fā)源放置臺之間的爐體側(cè)壁上相對的設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于制備!1型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置，其特征在于，所述載片臺與上加熱爐絲之間的爐體為密封結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于制備!1型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置，其特征在于，所述鋁蒸發(fā)源放置臺為有下加熱電路的可控溫結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于制備!1型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置，其特征在于，所述載片臺被分割成多個承載架，用于承載多個II型硅片。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于制備型硅太陽電池的鋁蒸發(fā)擴(kuò)散裝置，其特征在于，所述載片臺上、II型硅片下方設(shè)置有擴(kuò)散掩模版。
【文檔編號】H01L31/18GK104393095SQ201410499976
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】魏一, 劉愛民, 譚鑫, 路春希, 李平 申請人:魏一, 譚鑫, 劉愛民