CN109659397A - 一种ibc电池及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种IBC电池制作方法，包括在硅片的第一表面局部区域，采用高温推进方式形成n+层，其中，所述第一表面与所述硅片的接受光照的表面相背；在所述第一表面形成多晶硅层，且所述多晶硅层与所述n+层不重叠；对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理，以形成缝隙；在所述缝隙中形成电极。本申请IBC电池制作方法中通过沉积多晶硅层，取代硼浆料的印刷，多晶硅层不仅可以作为p+层，还可以作为发射层，增加光生载流子的传输，从而增加IBC电池性能。此外，本申请还提供一种具有上述优点的IBC电池。

Description

一种IBC电池及其制作方法

技术领域

本申请涉及太阳电池制作技术领域，特别是涉及一种IBC电池及其制作方法。

背景技术

太阳电池是一种可以将太阳能转化为电能的器件，具有非常大的应用前景，因此，近年来光伏行业发展迅速。随着光伏行业的发展，提高太阳电池的光电转换效率一直光伏企业不断追求的目标。

IBC(Interdigitated Back Contact，交叉背接触或全背电极接触)电池，是一种正面无栅状电极，正负电极交叉排列在电池背面的太阳电池。由于IBC电池正面没有电极遮挡、n+结构和p+结构都在电池背面的特点，其光电转换效率较传统晶硅太阳电池得到提高，逐渐成为研究热点。

现有的IBC电池制作方法如图1所示，激光烧蚀后的PSG、BSG没有去除，对后续印刷金属电极存在一定影响，进而影响IBC电池的性能。

发明内容

本申请的目的是提供一种IBC电池及其制作方法，以提升IBC电池的性能。

为解决上述技术问题，本申请提供一种IBC电池制作方法，包括：

在硅片的第一表面局部区域，采用高温推进方式形成n+层，其中，所述第一表面与所述硅片的接受光照的表面相背；

在所述第一表面形成多晶硅层，且所述多晶硅层与所述n+层不重叠；

对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理，以形成缝隙；

在所述缝隙中形成电极。

可选的，所述高温推进的条件为：

在氮气氛围下，温度范围在700℃-850℃，时间范围在20min-60min，包括所有端点值。

可选的，在所述在硅片的第一表面局部区域形成n+层之前还包括：

在所述硅片的表面形成氧化层。

可选的，所述在所述第一表面形成多晶硅层包括：

在所述第一表面形成未掺杂多晶硅层和P型多晶硅层。

可选的，所述对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理包括：

对位于所述第一表面的膜层进行激光开膜处理。

可选的，所述在硅片的第一表面局部区域，采用高温推进方式形成n+层，其中，所述第一表面与所述硅片的接受光照的表面相背之前还包括：

对所述接受光照的表面进行制绒处理；

对所述第一表面进行抛光处理。

本申请还提供一种IBC电池，包括上述任一种所述的IBC电池制作方法制作的IBC电池。

可选的，所述多晶硅层的厚度取值范围为10nm-20nm，包括端点值。

本申请所提供的IBC电池制作方法，包括在硅片的第一表面局部区域，采用高温推进方式形成n+层，其中，所述第一表面与所述硅片的接受光照的表面相背；在所述第一表面形成多晶硅层，且所述多晶硅层与所述n+层不重叠；对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理，以形成缝隙；在所述缝隙中形成电极。本申请IBC电池制作方法中通过沉积多晶硅层，取代硼浆料的印刷，多晶硅层不仅可以作为p+层，还可以作为发射层，增加光生载流子的传输，从而增加IBC电池性能。此外，本申请还提供一种具有上述优点的IBC电池。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中制作IBC电池的流程图；

图2为本申请实施例所提供的IBC电池制作方法的一种流程图；

图3为本申请实施例所提供的IBC电池制作方法的另一种流程图；

图4为本申请实施例所提供的IBC电池制作方法的另一种流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，现有技术中制作得到的IBC电池，光电转换效率、短路电流、开路电压等方面性能不佳，需要提升。

有鉴于此，本申请提供了一种IBC电池制作方法，请参考图2，图2为本申请实施例所提供的IBC电池制作方法的一种流程图，该方法包括：

步骤S201：在硅片的第一表面局部区域，采用高温推进方式形成n+层，其中，所述第一表面与所述硅片的接受光照的表面相背。

具体的，在硅片的第一表面的局部区域覆盖磷浆，采用高温推进方式，在硅片的第一表面的局部区域形成n+层。在硅片的第一表面的局部区域覆盖磷浆，这一步骤位于形成钝化膜层之前，浆料更容易掺杂进硅片形成n+层；采用高温推进方式，得到磷分布均匀、深度适中的n+层。

具体的，在本申请的一个实施例中，采用印刷的方式在硅片的第一表面的局部区域覆盖磷浆，但是，本申请对此并不做具体限定，在本申请的另一个实施例中，采用旋涂的方式在硅片的第一表面的局部区域覆盖磷浆，可以避免使用印刷网板，节约成本。

步骤S202：在所述第一表面形成多晶硅层，且所述多晶硅层与所述n+层不重叠。

具体的，在硅片的第一表面n+层以外的区域形成多晶硅层。

需要说明的是，本申请实施例中对形成多晶硅层的方式并不做具体限定，可以自行选择。例如，可以采用等离子增强化学气相沉积的方法形成多晶硅层，或者采用低压化学气相沉积的方法形成多晶硅层。两种方法的具体工作原理，已为本领域技术人员所熟知，对此不再详细赘述。

还需要说明的是，本实施例中对所述多晶硅层厚度不做具体限定，视情况而定。

具体的，在本申请的一个实施例中，形成所述多晶硅层时，多晶硅层厚度取值范围为10nm-20nm，包括端点值，避免多晶硅层厚度太小，提升光电转换效率有限，同时避免多晶硅层厚度太大，所需工艺时间延长，导致效率低，同时浪费材料，增加成本。

还需要说明的是，本实施例中对形成多晶硅层的层数并不做具体限定。

步骤S203：在所述接受光照的表面形成减反膜层。

在硅片接受光照的表面形成减反膜层，以增强硅片吸收光线的数量，提升光电转换效率。

需要说明的是，本实施例中对形成减反膜层的方法并不做具体限定，视情况而定。

具体的，在本申请的一个实施例中，采用等离子增强化学气相沉积方法，在硅片接受光照的表面形成减反膜层。在本申请的另一个实施例中，采用低压化学气相沉积在硅片接受光照的表面形成减反膜层。两种方法的具体工作原理，已为本领域技术人员所熟知，对此不再详细赘述。

步骤S204：在所述n+层和所述多晶硅层背离所述硅片的表面形成钝化膜层。

需要说明的是，本实施例中对形成钝化膜层的方法并不做具体限定，可视情况而定。

具体的，在本申请的一个实施例中，可以采用等离子增强化学气相沉积方法在n+层和多晶硅层背离硅片的表面形成钝化膜层。在本申请的另一个实施例中，采用热丝化学气相沉积在n+层和多晶硅层背离硅片的表面形成钝化膜层。两种方法的具体工作原理，已为本领域技术人员所熟知，对此不再详细赘述。

步骤S205：对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理，以形成缝隙。

需要说明的是，本实施例中对开膜处理的方式不做具体限定，可自行选择。

步骤S206：在所述缝隙中形成电极。

具体的，在硅片的第一表面的局部区域覆盖磷浆，采用高温推进方式，在硅片的第一表面的局部区域形成n+层时，同时还形成磷硅玻璃，进一步地，在形成多晶硅层时，在硅片的第一表面全部覆盖多晶硅层，然后磷硅玻璃和n+层对应区域的多晶硅层去除，可以减少对形成电极的影响，从而提升IBC电池的性能。

本申请所提供的IBC电池制作方法，包括在所述硅片的第一表面局部区域，采用高温推进方式形成n+层，其中，所述第一表面与所述硅片的接受光照的表面相背；在所述第一表面形成多晶硅层，且所述多晶硅层与所述n+层不重叠；对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理，以形成缝隙；在所述缝隙中形成电极。本申请IBC电池制作方法中通过沉积多晶硅层，取代硼浆料的印刷，多晶硅层不仅可以作为p+层，还可以作为发射层，增加光生载流子的传输，从而增加IBC电池性能。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述高温推进的条件为：

在氮气氛围下，温度范围在700℃-850℃，时间范围在20min-60min，包括所有端点值。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理包括：

对位于所述第一表面的膜层进行激光开膜处理。

本实施例中，选用激光开模处理的方式对硅片第一表面的膜层进行开膜处理，工艺简单，并且可以根据需求对栅线的宽度、位置进行调节。

请参考图3，图3为本申请实施例所提供的IBC电池制作方法的另一种流程图。

步骤S301：在所述硅片的表面形成氧化层。

具体的，在硅片的整个表面形成一层氧化硅膜层。

步骤S302：在硅片的第一表面局部区域，采用高温推进方式形成n+层，其中，所述第一表面与所述硅片的接受光照的表面相背。

步骤S303：在所述第一表面形成多晶硅层，且所述多晶硅层与所述n+层不重叠。

步骤S304：在所述接受光照的表面形成减反膜层。

步骤S305：在所述n+层和所述多晶硅层背离所述硅片的表面形成钝化膜层。

步骤S306：对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理，以形成缝隙。在本实施例中，当选择激光开膜方式对硅片的第一表面的膜层进行开膜处理时，对n+层对应区域进行开膜处理时选用低能量激光，不去除氧化层，也即对氧化层不造成影响，对p+层对应区域进行开膜处理时选用高能量激光，去除氧化层。

需要指出的是，上述激光的高能量与低能量是相对而言的，例如，所用产生激光能量的设备其功率一定时，对n+层对应区域进行开膜处理时，激光能量选用功率的某个百分比，对p+层对应区域进行开膜处理时，激光能量选用功率的另一较高的百分比。

步骤S307：在所述缝隙中形成电极。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述在所述第一表面形成多晶硅层包括：

在所述第一表面形成未掺杂多晶硅层和P型多晶硅层。

本申请实施例中，在硅片第一表面依次形成未掺杂多晶硅层和P型多晶硅层，即多晶硅层包括两层膜层，作为发射层，进一步增强光生载流子的运输，从而提升IBC电池光电转效率、短路电流以及开路电压等方面的性能。

请参考图4，图4为本申请实施例所提供的的IBC电池制作方法的另一种流程图。

步骤S401：对所述接受光照的表面进行制绒处理；对所述第一表面进行抛光处理。

步骤S402：在硅片的第一表面局部区域，采用高温推进方式形成n+层，其中，所述第一表面与所述硅片的接受光照的表面相背。

步骤S403：在所述第一表面形成多晶硅层，且所述多晶硅层与所述n+层不重叠。

步骤S404：在所述接受光照的表面形成减反膜层。

步骤S405：在所述n+层和所述多晶硅层背离所述硅片的表面形成钝化膜层。

步骤S406：对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理，以形成缝隙。

步骤S407：在所述缝隙中形成电极。

本实施例中，对硅片的接收光照的表面进行制绒处理，增加硅片吸收光线的数量，从而提高IBC电池的光电转换效率，还对硅片的第一表面进行抛光处理，去除硅片表面的一些机械损伤和腐蚀斑，以得到光滑、平整、无任何损伤的表面。

下面以一具体情况，对本申请中IBC电池制作方法进行进一步阐述。

第一步：对硅片接受光照的表面进行制绒处理；对第一表面进行抛光处理，第一表面与硅片的接受光照的表面相背；

第二步：用化学方法在硅片的所有表面形成氧化层；

第三步：在硅片的第一表面的局部区域，印刷磷浆并采用高温推进方式形成n+层；

第四步：采用等离子增强化学气相沉积的方法，在硅片第一表面依次沉积未掺杂多晶硅层和P型多晶硅层；

第五步：用氢氟酸去除磷硅玻璃和n+层对应区域的未掺杂多晶硅层和P型多晶硅层；

第六步：采用等离子增强化学气相沉积的方法，在硅片接受光照表面形成氮化硅减反膜；

第七步：采用等离子增强化学气相沉积的方法，在硅片第一表面依次形成氧化铝膜层和氮化硅膜层；

第八步：采用激光开膜方式，对硅片第一表面的膜层进行开膜处理形成缝隙，不去除n+层对应区域的氧化层，去除p+层对应区域的氧化层；

第九步：在缝隙中电镀金属镍；

第十步：采用低温退火工艺进行处理，再通过测试，筛选出合格的IBC电池。

本申请还提供一种IBC电池，包括上述任一种IBC电池制作方法实施例中制作的IBC电池。

具体的，本实施例中IBC电池的多晶硅层为未掺杂的多晶硅层和P型多晶硅层两膜层。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述多晶硅层中的未掺杂的多晶硅层和P型多晶硅层厚度取值范围均为10nm-20nm，包括端点值，避免未掺杂的多晶硅层和P型多晶硅层厚度太小，提升光电转换效率有限，同时避免未掺杂的多晶硅层和P型多晶硅层厚度太大，所需工艺时间延长，导致效率低，同时浪费材料，增加成本。

本申请实施例所提供的IBC电池，包括在所述硅片的第一表面局部区域，采用高温推进方式形成n+层，其中，所述第一表面与所述硅片的接受光照的表面相背；在所述第一表面形成多晶硅层，且所述多晶硅层与所述n+层不重叠；对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理，以形成缝隙；在所述缝隙中形成电极。本申请中IBC电池，多晶硅层取代硼浆料的印刷形成p+层，多晶硅层不仅可以作为p+层，还可以作为发射层，增加光生载流子的传输，从而增加IBC电池性能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本申请所提供的IBC电池及其制作方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种IBC电池制作方法，其特征在于，包括：

在硅片的第一表面局部区域，采用高温推进方式形成n+层，其中，所述第一表面与所述硅片的接受光照的表面相背；

在所述第一表面形成多晶硅层，且所述多晶硅层与所述n+层不重叠；

对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理，以形成缝隙；

在所述缝隙中形成电极。

2.如权利要求1所述的IBC电池制作方法，其特征在于，所述高温推进的条件为：

在氮气氛围下，温度范围在700℃-850℃，时间范围在20min-60min，包括所有端点值。

3.如权利要求2所述的IBC电池制作方法，其特征在于，在所述在硅片的第一表面局部区域形成n+层之前还包括：

在所述硅片的表面形成氧化层。

4.如权利要求3所述的IBC电池制作方法，其特征在于，所述在所述第一表面形成多晶硅层包括：

在所述第一表面形成未掺杂多晶硅层和P型多晶硅层。

5.如权利要求1至4任一项所述的IBC电池制作方法，其特征在于，所述对位于所述第一表面的膜层进行开膜处理包括：

对位于所述第一表面的膜层进行激光开膜处理。

6.如权利要求1所述的IBC电池制作方法，其特征在于，所述在硅片的第一表面局部区域，采用高温推进方式形成n+层，其中，所述第一表面与所述硅片的接受光照的表面相背之前还包括：

对所述接受光照的表面进行制绒处理；

对所述第一表面进行抛光处理。

7.一种IBC电池，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的IBC电池制作方法制作的IBC电池。

8.如权利要求7所述的IBC电池，其特征在于，所述多晶硅层的厚度取值范围为10nm-20nm，包括端点值。