一種在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在太陽能電池背面金屬化的方法，尤其涉及一種在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能電池的發(fā)展方向是低成本、高效率?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于背面采用局部金屬接觸的太陽電池，接觸區(qū)域的金屬和非接觸區(qū)域的金屬是相同的金屬，但是，通常一種金屬并不能保證在接觸區(qū)域和非接觸區(qū)域的性能最大化，這就需要在接觸區(qū)域和非接觸區(qū)域使用不同種類的金屬。在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬的工藝應(yīng)運(yùn)而生，然而，現(xiàn)有的選擇性金屬化工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，在一定程度上限制該工藝在產(chǎn)業(yè)中規(guī)模應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高的技術(shù)問題，提供一種簡(jiǎn)單、快速、低成本的在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，降低生產(chǎn)成本，提高太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率。
[0004]為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，包括如下步驟:
1.硅片(I)預(yù)處理:對(duì)硅片(I)兩面實(shí)現(xiàn)表面減反制備，從而在硅片的正面和背面分別形成減反絨面(2);
I1.硅片(I)硼擴(kuò)散處理:利用硼源對(duì)硅片(I)進(jìn)行硼摻雜，從而在硅片的正面和背面分別形成P+層(3);
II1.去除背面步驟B中硼擴(kuò)散形成的BSG，并實(shí)現(xiàn)拋光，從而在硅片的背面形成拋光面
(4)；
IV.對(duì)硅片進(jìn)行磷擴(kuò)散處理:利用磷源對(duì)硅片(I)進(jìn)行擴(kuò)散，在硅片背面形成N+層
(5)；
V.正、背面減反鈍化膜沉積:在硅片正面利用CVD (化學(xué)氣相沉積)的方式沉積表面鈍化層和減反層(6)，在背面利用CVD的方式沉積鈍化層(7);
V1.正面金屬化:在硅片(I)正面采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，進(jìn)行金屬化，燒結(jié)后形成正面金屬電極(8)；
VE.背面金屬接觸區(qū)開膜:采用激光技術(shù)打開硅片背面需要金屬接觸區(qū)域的鈍化膜，形成開膜區(qū)(9);
VIL背面金屬接觸區(qū)域電鍍金屬A:采用電鍍技術(shù)在硅片背面開膜區(qū)(9)內(nèi)電鍍一層金屬A，形成金屬A層(10);
IX.背面非金屬接觸區(qū)域蒸鍍金屬B:采用蒸鍍技術(shù)在硅片背面非金屬接觸區(qū)蒸鍍一層金屬B，形成金屬B層(11)。
[0005]進(jìn)一步地，在步驟II中，所述硼源為含硼的漿料。
[0006]進(jìn)一步地，在步驟II中，所述硼源為三溴化硼(BBr3)。
[0007]進(jìn)一步地，在步驟IV中，所述磷源為含磷的漿料。
[0008]進(jìn)一步地，在步驟IV中，所述磷源為三氯氧磷(POC13)。
[0009]進(jìn)一步地，所述正面金屬電極(8)為銀電極。
[0010]進(jìn)一步地，所述金屬A為金屬鋁、鉻或鈦，金屬A層(10)的厚度為0.1-3微米。
[0011]進(jìn)一步地，所述金屬B為金屬銀或者含銀層的疊層金屬，金屬B層(11)的厚度為0.1-3微米。
[0012]本發(fā)明在硅片背面通過在激光開膜，然后電鍍加蒸鍍工藝實(shí)現(xiàn)太陽能電池背面選擇性金屬化，激光打開金屬接觸區(qū)域的鈍化膜，在開膜區(qū)域電鍍上一種接觸性能良好的金屬A，然后整個(gè)太陽能電池背面再蒸鍍一層反射性能良好的金屬B，從而在太陽能電池背面的金屬接觸區(qū)和非金屬接觸區(qū)(鈍化區(qū)，雖有金屬覆蓋但并不與太陽電池基體接觸)實(shí)現(xiàn)選擇性金屬化；從而可以通過選擇合適的金屬提升太陽能電池的性能。激光，電鍍和蒸鍍技術(shù)都是成本低廉而且比較成熟的技術(shù)，可以廣泛用于高效太陽能電池的制備。因此，本發(fā)明的選擇性金屬化方法流程簡(jiǎn)單，成本低廉。
【附圖說明】
[0013]圖1-圖9為本發(fā)明生產(chǎn)步驟的示意圖；
圖中相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)僅為示意圖，未按比例繪制；其中，I為硅片，2為減反絨面、3為P+層，4為拋光面，5為N+，6為表面鈍化層和減反層，7為鈍化層，8為正面金屬電極，9為開膜區(qū)，10為金屬A層，11為金屬B層。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明方案，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、完整的描述。
[0015]以N型晶體硅片襯底為例，本發(fā)明的在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，包括如下步驟:
1.硅片I預(yù)處理:對(duì)硅片I正、背兩面實(shí)現(xiàn)表面減反制備，從而在硅片的正面和背面分別形成減反絨面2，如圖1所示；
I1.硅片I硼擴(kuò)散處理:利用三溴化硼(BBr3)對(duì)硅片I進(jìn)行硼摻雜，從而在硅片的正面和背面分別形成P+層3，如圖2所示；
II1.去除背面步驟B中硼擴(kuò)散形成的BSG，并實(shí)現(xiàn)拋光，從而在硅片的背面形成拋光面4 ;完成后如圖3所示，硅片I的正面為P+層3，并具有減反效果；背面為拋光面4 ;
IV.對(duì)硅片I進(jìn)行磷擴(kuò)散處理:利用三氯氧磷(POC13)對(duì)硅片I進(jìn)行擴(kuò)散，在硅片背面形成N+層5;完成后如圖4所示，硅片I的正面P+層3，并具有減反效果，背面為N+層5，拋光效果；
V.正、背面減反鈍化膜沉積:在硅片I正面利用CVD的方式沉積表面鈍化層和減反層6，在背面利用CVD的方式沉積鈍化層7 ;形成如圖5所示的硅片結(jié)構(gòu)；
V1.正面金屬化:在硅片)正面采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，進(jìn)行金屬化，燒結(jié)后形成正面銀電極8，如圖6所示； VE.背面金屬接觸區(qū)開膜:采用激光技術(shù)打開硅片背面需要金屬接觸區(qū)域的鈍化膜，形成開膜區(qū)9，如圖7所示；
VII1.背面金屬接觸區(qū)域電鍍金屬鋁:采用電鍍技術(shù)在硅片背面開膜區(qū)9內(nèi)電鍍一層金屬鋁，形成金屬鋁層10，金屬鋁層10厚度在1-3微米，如圖8所示；
IX.背面非金屬接觸區(qū)域蒸鍍金屬銀:采用蒸鍍技術(shù)在硅片背面非金屬接觸區(qū)蒸鍍一層金屬銀，形成金屬銀層11，金屬銀層11厚度在0.5-3微米，如圖9所示。
[0016]顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的部分實(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，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，包括如下步驟: 1.硅片(I)預(yù)處理:對(duì)硅片(I)兩面實(shí)現(xiàn)表面減反制備，從而在硅片的正面和背面分別形成減反絨面(2); I1.硅片(I)硼擴(kuò)散處理:利用硼源對(duì)硅片(I)進(jìn)行硼摻雜，從而在硅片的正面和背面分別形成P+層(3); II1.去除背面步驟B中硼擴(kuò)散形成的BSG，并實(shí)現(xiàn)拋光，從而在硅片的背面形成拋光面(4)； IV.對(duì)硅片進(jìn)行磷擴(kuò)散處理:利用磷源對(duì)硅片(I)進(jìn)行擴(kuò)散，在硅片背面形成N+層(5)； V.正、背面減反鈍化膜沉積:在硅片正面利用化學(xué)氣相沉積的方式沉積表面鈍化層和減反層(6)，在背面利用化學(xué)氣相沉積的方式沉積鈍化層(7); V1.正面金屬化:在硅片(I)正面采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，進(jìn)行金屬化，燒結(jié)后形成正面金屬電極(8)； VE.背面金屬接觸區(qū)開膜:采用激光技術(shù)打開硅片背面需要金屬接觸區(qū)域的鈍化膜，形成開膜區(qū)(9); VIL背面金屬接觸區(qū)域電鍍金屬A:采用電鍍技術(shù)在硅片背面開膜區(qū)(9)內(nèi)電鍍一層金屬A，形成金屬A層(10); IX.背面非金屬接觸區(qū)域蒸鍍金屬B:采用蒸鍍技術(shù)在硅片背面非金屬接觸區(qū)蒸鍍一層金屬B，形成金屬B層(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，其特征在于:在步驟II中，所述硼源為含硼的漿料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，其特征在于:在步驟II中，所述硼源為三溴化硼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，其特征在于:在步驟IV中，所述磷源為含磷的漿料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，其特征在于:在步驟IV中，所述磷源為三氯氧磷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，其特征在于:所述正面金屬電極(8)為銀電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，其特征在于:所述金屬A為金屬鋁、鉻或鈦，金屬A層(10)的厚度為0.1-3微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，其特征在于:所述金屬B為金屬銀或者含有銀層的疊層金屬，金屬B層(11)的厚度為0.1-3微米。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化的方法，包括硅片1預(yù)處理；硅片1硼擴(kuò)散處理；去除背面BSG、拋光；對(duì)硅片進(jìn)行磷擴(kuò)散處理；正、背面減反鈍化膜沉積；正面金屬化；背面金屬接觸區(qū)開膜；背面金屬接觸區(qū)域電鍍金屬A；背面非金屬接觸區(qū)域蒸鍍金屬B等步驟，它解決現(xiàn)有技術(shù)中在太陽能電池背面進(jìn)行選擇性金屬化工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高的技術(shù)問題。本發(fā)明具有流程簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H01L31-18
【公開號(hào)】CN104733566
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510138031
【發(fā)明人】王偉
【申請(qǐng)人】常州天合光能有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月26日