CN117038799A - 一种bc电池制备方法及bc电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种BC电池制备方法及BC电池，属于太阳能电池领域，该方法包括：在硅衬底的背面形成P区和N区；在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层；所述第一钝化层用于在所述硅衬底的正面形成氢钝化；所述第二钝化层用于在所述硅衬底的正面形成场钝化；在所述P区和所述N区印刷栅线并进行烧结，以制成所述BC电池。本申请通过在硅衬底前表面分层沉积用于形成氢钝化的第一钝化层和用于形成场钝化的第二钝化层，使硅衬底前表面的钝化层能同时实现氢钝化的场钝化的效果，从而提升电池前表面的钝化水平，进而提升电池的效率。

Description

一种BC电池制备方法及BC电池

技术领域

本申请涉及太阳能电池领域，特别涉及一种BC电池制备方法及BC电池。

背景技术

背接触（Back Contact，BC）电池是指电池的发射区电极和基区电极均位于电池背面的一种太阳电池。现有的PERC（Passivated Emitterand Rear Cell，发射极和背面钝化电池）和TOPCon（Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触）电池表面膜层结构不完全适用于BC电池，因为BC电池前表面无发射极也无需进行正面金属化，因此取消了金属化对膜层结构的限制要求，但BC电池对前表面钝化水平要求较高，因为需要保证载流子有较高的寿命。然而，传统的沉积单层钝化层的工艺很难实现高水平的钝化效果。因此，如何提升电池前表面的钝化水平，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种BC电池制备方法及BC电池，从而提升电池前表面的钝化水平。

为实现上述目的，本申请提供了一种BC电池制备方法，包括：

在硅衬底的背面形成P区和N区；

在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层；所述第一钝化层用于在所述硅衬底的正面形成氢钝化；所述第二钝化层用于在所述硅衬底的正面形成场钝化；

在所述P区和所述N区印刷栅线并进行烧结，以制成所述BC电池。

可选的，在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层，包括：

在所述硅衬底的正面沉积所述第一钝化层；

在所述第一钝化层背离所述硅衬底的表面沉积所述第二钝化层；

或者，在所述硅衬底的正面沉积所述第二钝化层；

在所述第二钝化层背离所述硅衬底的表面沉积所述第一钝化层。

可选的，在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层，包括：

在所述硅衬底的正面沿厚度方向交替分层沉积多个所述第一钝化层和多个所述第二钝化层；所述第一钝化层和所述第二钝化层沿厚度方向交替分层排布。

可选的，在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层，包括：

使用三甲基铝和含氢的氧化剂在所述硅衬底的正面沉积所述第一钝化层；所述第一钝化层是含氢的三氧化二铝钝化层；

使用三甲基铝和不含氢的氧化剂在所述硅衬底的正面沉积所述第二钝化层；所述第二钝化层是不含氢的三氧化二铝钝化层。

可选的，在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层后，还包括：

在所述硅衬底的正面沉积减反膜。

可选的，在所述硅衬底的正面沉积减反膜，包括：

在所述硅衬底的正面依次沉积三层富氮氮化硅膜、两层氮氧化硅膜和氧化硅膜；所述三层富氮氮化硅膜、所述两层氮氧化硅膜和所述氧化硅膜构成所述减反膜。

可选的，所述三层富氮氮化硅膜包括第一富氮氮化硅膜、第二富氮氮化硅膜和第三富氮氮化硅膜；所述两层氮氧化硅膜包括第一氮氧化硅膜和第二氮氧化硅膜和；

所述第一富氮氮化硅膜的折射率为2.15-2.3，且不包含两端的值；所述第二富氮氮化硅膜的折射率为2-2.15，且不包含两端的值；所述第三富氮氮化硅膜的折射率为1.9-2，且不包含两端的值；所述第一氮氧化硅膜的折射率为1.8-1.9，且不包含两端的值；所述第二氮氧化硅膜的折射率为1.7-1.8，且不包含两端的值；所述氧化硅膜的折射率为1.5-1.7，且不包含两端的值。

可选的，在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层前，还包括：

在所述硅衬底的正面进行制绒。

可选的，在所述硅衬底的正面进行制绒，包括：

采用酸溶液对所述硅衬底的正面进行刻蚀，在所述硅衬底的正面形成多个凹坑；

采用碱溶液对所述硅衬底的正面进行制绒，在所述凹坑内形成绒面。

为实现上述目的，本申请还提供了一种BC电池，包括：硅衬底；所述硅衬底的正面设置有沿厚度方向分层排布的第一钝化层和第二钝化层；所述第一钝化层用于在所述硅衬底的正面形成氢钝化；所述第二钝化层用于在所述硅衬底的正面形成场钝化；所述硅衬底的背面设置有P区和N区；所述P区和所述N区上设置有栅线。

可选的，所述硅衬底的正面设置有第一钝化层；所述第一钝化层背离所述硅衬底的表面设置有所述第二钝化层；

或者，所述硅衬底的正面设置有第二钝化层；所述第二钝化层背离所述硅衬底的表面设置有所述第一钝化层。

可选的，所述硅衬底的正面设置有沿厚度方向交替分层排布的所述第一钝化层和所述第二钝化层。

可选的，所述第一钝化层是含氢的三氧化二铝钝化层；所述第二钝化层是不含氢的三氧化二铝钝化层。

本申请提供的一种BC电池制备方法，包括：在硅衬底的背面形成P区和N区；在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层；所述第一钝化层用于在所述硅衬底的正面形成氢钝化；所述第二钝化层用于在所述硅衬底的正面形成场钝化；在所述P区和所述N区印刷栅线并进行烧结，以制成所述BC电池。

显然，本申请通过在硅衬底前表面分层沉积用于形成氢钝化的第一钝化层和用于形成场钝化的第二钝化层，使硅衬底前表面的钝化层能同时实现氢钝化的场钝化的效果，从而提升电池前表面的钝化水平，进而提升电池的效率。本申请还提供一种BC电池，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种BC电池制备方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的另一种BC电池制备方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种BC电池的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种BC电池的结构示意图；

图5为本申请实施例在硅衬底正面形成的绒面的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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它实施例，都属于本申请保护的范围。

背接触电池是指电池的发射区电极和基区电极均位于电池背面的一种太阳电池。常用的BC电池有IBC（Interdigitated Back Contac，叉指式背接触）电池和TBC电池。IBC电池是在1975年由Schwartz和Lammert首次提出，IBC电池是在电池背面制备呈叉指状间隔排列的P区和N区，以及在其上面分别形成金属化接触和栅线；IBC电池的正负极均在电池背面，正面无金属栅线遮光，避免了金属电极遮光损失，极大的提高了电池的光学吸收，实现良好短路电流；IBC电池由于消除了前表面发射极，前表面复合损失减少。在IBC电池的基础上结合TOPcon钝化接触技术即可得到TBC电池。

现有的PERC和TOPCon电池表面膜层结构不完全适用于BC电池，因为BC电池前表面无发射极也无需进行正面金属化，因此取消了金属化对膜层结构的限制要求，但BC电池对前表面钝化水平要求较高，因为需要保证载流子有较高的寿命。然而，传统的沉积单层钝化层的工艺很难实现高水平的钝化效果。因此，本申请提供了一种BC电池制备方法，通过在硅衬底前表面沉积用于形成氢钝化的第一钝化层和用于形成场钝化的第二钝化层，从而提升电池前表面的钝化水平。

请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种BC电池制备方法的流程图，该方法可以包括：

S101：在硅衬底的背面形成P区和N区。

本实施例并不限定硅衬底的具体种类，例如硅衬底可以是P型单晶硅片；也可以是N型单晶硅片。本实施例并不限定在硅衬底的背面形成P区和N区的具体方式，可以根据硅衬底的具体种类和实际需要制备的BC电池的种类确定在硅衬底的背面形成P区和N区的具体方式，例如当需要制备的BC电池是P型TBC电池时，在硅衬底的背面形成P区和N区的过程，可以包括：

工序1：采用臭氧或者氢氧化钠和双氧水对P型单晶硅片进行前清洗；接着采用氢氧化钠和添加剂对P型单晶硅片的正面和背面进行抛光；然后采用臭氧或者氢氧化钠和双氧水对P型单晶硅片进行后清洗，去除添加剂残留；再采用氢氟酸和氯化氢对P型单晶硅片进行脱水和去金属离子，最后烘干；

工序2：采用低压力化学气相沉积工艺结合磷扩散工艺，在P型单晶硅片的背面制备N型多晶硅结构，或者采用等离子增强化学气相淀积设备通入一氧化二氮在P型单晶硅片的背面制备隧穿氧化层，通入磷化氢、甲硅烷、氢气或氩气进行原位掺杂，沉积形成掺杂非晶硅层，最后采用一氧化二氮和甲硅烷形成氧化硅膜；

工序3：采用激光设备去除P型单晶硅片的背面目标P区内的氧化硅膜，形成P区图形化；也可以采用刻蚀浆料将目标P区内的氧化硅膜去除，形成P区图形化；

工序4：采用链式+槽式设备，在链式机台中采用氢氟酸去除P型单晶硅片的正面绕镀的磷硅玻璃或者氧化硅，在槽式机台中采用氢氧化和添加剂去除P型单晶硅片的背面P区图形化下的掺杂非晶硅层以及隧穿氧化层并抛光此区域；

工序5：如果工序2采用低压力化学气相沉积工艺+磷扩散工艺，则此工序下采用退火设备在700℃-950℃下在P型单晶硅片的背面形成掩膜层；如果工序2采用等离子增强化学气相淀积方式，则此工序下采用退火设备在700℃-950℃下对掺杂非晶硅层进行退火晶化和磷激活，并采用氧气在背面形成氧化硅作为掩膜层。

P型TBC电池在硅衬底的背面形成P区和N区的具体过程，以及其他种类的BC电池在硅衬底的背面形成P区和N区的具体过程均可以参考现有技术。

进一步的，本实施例在硅衬底的背面形成P区和N区后，还可以在硅衬底的背面依次沉积钝化层和钝化内反射膜，以实现钝化效果和内反射效果。

本实施例并不限定钝化层的具体种类，例如可以是第一钝化层或是第二钝化层；也可以是第一钝化层和第二钝化层沿厚度方向交替分层排布。本实施例并不限定沉积钝化层的具体方式，可以根据钝化层的具体种类确定沉积钝化层的具体方式，具体可以参考下文沉积第一钝化层或第二钝化层的方式，这里不再赘述。

进一步的，为了实现最佳的内反射和氢钝化，本实施例可以在硅衬底的背面依次沉积三层氮化硅膜、两层氮氧化硅膜和氧化硅膜；三层氮化硅膜、两层氮氧化硅膜和氧化硅膜构成钝化内反射膜。本实施例并不限定钝化内反射膜中各层膜的折射率的具体数值，但需要保证钝化内反射膜中各膜层的折射率由内向外依次减小。本实施例中并不限定沉积三层氮化硅膜的具体方式，只要保证能够形成三层氮化硅膜即可，例如可以使用甲硅烷和氨气在硅衬底的正面依次沉积三层氮化硅膜。本实施例中并不限定沉积三层氮化硅膜的具体设备，只要保证能够形成三层氮化硅膜即可，例如可以采用等离子体增强化学气相沉积设备在硅衬底的正面依次沉积三层氮化硅膜。本实施例中并不限定沉积两层氮氧化硅膜的具体方式，只要保证能够形成两层氮氧化硅膜即可，例如可以使用甲硅烷、氨气和一氧化二氮在硅衬底的正面依次沉积两层氮氧化硅膜。本实施例中并不限定沉积两层氮氧化硅膜的具体设备，只要保证能够形成两层氮氧化硅膜即可，例如可以采用等离子体增强化学气相沉积设备在硅衬底的正面依次沉积两层氮氧化硅膜。本实施例中并不限定沉积氧化硅膜的具体方式，只要保证能够形成氧化硅膜即可，例如可以使用甲硅烷和一氧化二氮在硅衬底的正面沉积氧化硅膜。本实施例中并不限定沉积氧化硅膜的具体设备，只要保证能够形成氧化硅膜即可，例如可以采用等离子体增强化学气相沉积设备在硅衬底的正面沉积氧化硅膜。

S102：在硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层；第一钝化层用于在硅衬底的正面形成氢钝化；第二钝化层用于在硅衬底的正面形成场钝化。

本实施例并不限定第一钝化层的具体种类，只要保证能够在硅衬底的正面形成氢钝化即可，例如第一钝化层可以是含氢的三氧化二铝钝化层。本实施例并不限定第二钝化层的具体种类，只要保证能够在硅衬底的正面形成场钝化即可，例如第二钝化层可以是不含氢的三氧化二铝钝化层。

本实施例并不限定沉积第一钝化层的具体方式，可以根据第一钝化层的具体种类确定沉积第一钝化层的具体方式，例如当第一钝化层是含氢的三氧化二铝钝化层时，可以使用三甲基铝和含氢的氧化剂在硅衬底的正面沉积第一钝化层。本实施例并不限定含氢的氧化剂的具体种类，只要保证能够形成含氢的三氧化二铝钝化层即可，例如含氢的氧化剂可以是水。本实施例并不限定沉积含氢的三氧化二铝钝化层的具体设备，只要保证能够在硅衬底表面形成含氢的三氧化二铝钝化层即可，例如可以采用板式或管式原子层沉积设备在硅衬底的正面沉积含氢的三氧化二铝钝化层。

本实施例并不限定沉积第二钝化层的具体方式，可以根据第二钝化层的具体种类确定沉积第二钝化层的具体方式，例如当第二钝化层是不含氢的三氧化二铝钝化层时，可以使用三甲基铝和不含氢的氧化剂在硅衬底的正面沉积第二钝化层。本实施例并不限定不含氢的氧化剂的具体种类，只要保证能够形成不含氢的三氧化二铝钝化层即可，例如不含氢的氧化剂可以是臭氧。本实施例并不限定沉积不含氢的三氧化二铝钝化层的具体设备，只要保证能够在硅衬底表面形成不含氢的三氧化二铝钝化层即可，例如可以采用原子层沉积设备在硅衬底的正面沉积不含氢的三氧化二铝钝化层。本实施例并不限定沉积形成的三氧化二铝钝化层（三氧化二铝钝化层包括含氢的三氧化二铝钝化层和不含氢的三氧化二铝钝化层）的具体厚度，可以根据实际情况确定三氧化二铝钝化层的具体厚度，例如三氧化二铝钝化层的厚度可以为5nm-30nm。

需要说明的是，本实施例中各个钝化层是沿厚度方向逐层沉积在硅衬底的正面的。本实施例并不限定沉积的第一钝化层和第二钝化层的具体个数，例如可以是在硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积一个第一钝化层和一个第二钝化层；也可以是在硅衬底的正面沿厚度方向交替分层沉积多个第一钝化层和多个第二钝化层；第一钝化层和第二钝化层沿厚度方向交替分层排布。

当在硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积一个第一钝化层和一个第二钝化层时，本实施例并不限定沉积第一钝化层和第二钝化层的具体顺序，例如可以是先沉积第一钝化层再沉积第二钝化层，即在硅衬底的正面沉积第一钝化层；在第一钝化层背离硅衬底的表面沉积第二钝化层；也可以是先沉积第二钝化层再沉积第一钝化层，即在硅衬底的正面沉积第二钝化层；在第二钝化层背离硅衬底的表面沉积第一钝化层。

当在硅衬底的正面沿厚度方向交替分层沉积多个第一钝化层和多个第二钝化层；第一钝化层和第二钝化层沿厚度方向交替分层排布时，本实施例并不限定沉积第一钝化层和第二钝化层的具体顺序，例如可以是先沉积第一钝化层再沉积第二钝化层，即在硅衬底的正面沉积的第一层是第一钝化层；也可以是先沉积第二钝化层再沉积第一钝化层，即在硅衬底的正面沉积的第一层是第二钝化层。

进一步的，为了提升陷光效果，本实施例在硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层前，还可以在硅衬底的正面进行制绒。本实施例并不限定进行制绒的具体方式，只要保证能够在硅衬底的正面形成绒面即可，例如可以是采用酸溶液对硅衬底的正面进行刻蚀，在硅衬底的正面形成多个凹坑；采用碱溶液对硅衬底的正面进行制绒，在凹坑内形成绒面；也可以是采用激光设备对硅衬底的正面进行刻蚀，在硅衬底的正面形成多个凹坑；采用碱溶液对硅衬底的正面进行制绒，在凹坑内形成绒面。需要说明的是，本实施例采用特殊的酸刻（或激光开槽）和碱制绒工艺搭配，可以实现最佳的绒面结构，使得陷光效果得到显著提升。

本实施例并不限定酸溶液的具体种类，只要保证能够硅衬底的正面形成多个凹坑即可，例如酸溶液可以包括次硝酸、氢氟酸、硫酸和添加剂。本实施例并不限定次硝酸、氢氟酸、硫酸和添加剂的具体比例，可以根据实际情况确定次硝酸、氢氟酸、硫酸和添加剂的具体比例。本实施例并不限定碱溶液的具体种类，只要保证能够在凹坑内形成绒面即可，例如碱溶液可以包括氢氧化钠和添加剂。

进一步的，本实施例在采用酸溶液对硅衬底的正面进行刻蚀，在硅衬底的正面形成多个凹坑后，或者采用碱溶液对硅衬底的正面进行制绒，在凹坑内形成绒面后，还可以采用臭氧水清洗硅衬底去除残留的添加剂。需要说明的是，在对硅衬底的正面进行制绒的过程中可以在硅衬底的背面沉积掩膜，因此本实施例在采用臭氧水去除残留的添加剂后，还可以采用氢氟酸去除硅衬底的背面的掩膜。进一步的，为了去除硅衬底表面残留的有机物，本实施例在采用氢氟酸去除硅衬底的背面的掩膜后，还可以采用臭氧水清洗硅衬底。本实施例并不限定臭氧水的具体浓度，可以根据实际情况确定臭氧水的具体浓度，例如臭氧水的浓度可以大于等于20%。进一步的，本实施例在采用臭氧水清洗硅衬底后，还可以采用氢氟酸和氯化氢对硅衬底的正面进行脱水和去除金属离子。

进一步的，为了提升陷光效果，本实施例在硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层后，还可以在硅衬底的正面沉积减反膜。进一步的，为了减小电池前表面的反射率，本实施例可以在硅衬底的正面依次沉积三层富氮氮化硅膜、两层氮氧化硅膜和氧化硅膜；三层富氮氮化硅膜、两层氮氧化硅膜和氧化硅膜构成减反膜。需要说明的是，传统的BC电池的前表面只沉积单层的钝化层，钝化效果较弱，所以通常会在钝化层的表面沉积一层高折射率的富硅钝化减反膜，实现一定的钝化效果，但由于钝化减反膜富硅折射率较高，所以减反效果较弱。而在本实施例中钝化层的钝化效果较高，减反膜可以不需要考虑提升钝化效果，因此通过沉积富氮的减反膜，降低减反膜中各层膜的折射率，能够降低电池前表面的反射率，从而提升陷光效果；同时，降低减反膜中各层膜的折射率，能够降低减反膜的寄生吸收，从而提高短路电流。

本实施例中三层富氮氮化硅膜包括第一富氮氮化硅膜、第二富氮氮化硅膜和第三富氮氮化硅膜；两层氮氧化硅膜包括第一氮氧化硅膜和第二氮氧化硅膜。本实施例并不限定减反膜中各层膜的折射率的具体数值，可以根据实际需求的反射率确定减反膜中各层膜的折射率的具体数值，但需要保证减反射膜中各膜层的折射率由内向外依次减小，例如第一富氮氮化硅膜的折射率可以为2.15-2.3，且不包含两端的值；第二富氮氮化硅膜的折射率可以为2-2.15，且不包含两端的值；第三富氮氮化硅膜的折射率可以为1.9-2，且不包含两端的值；第一氮氧化硅膜的折射率可以为1.8-1.9，且不包含两端的值；第二氮氧化硅膜的折射率可以为1.7-1.8，且不包含两端的值；氧化硅膜的折射率可以为1.5-1.7，且不包含两端的值。

本实施例并不限定减反膜中各层膜的厚度的具体数值，可以根据实际情况确定减反膜中各层膜的厚度的具体数值，例如第一富氮氮化硅膜的厚度可以为2nm-10nm，且包含两端的值；第二富氮氮化硅膜的厚度可以为2nm-10nm，且包含两端的值；第三富氮氮化硅膜的厚度可以为10nm-30nm，且包含两端的值；第一氮氧化硅膜的厚度可以为10nm-20nm，且不包含两端的值；第二氮氧化硅膜的厚度可以为10nm-20nm，且包含两端的值；氧化硅膜的厚度可以为10nm-20nm，且包含两端的值。

本实施例中并不限定沉积三层富氮氮化硅膜的具体方式，只要保证能够形成三层富氮氮化硅膜即可，例如可以使用甲硅烷和氨气在硅衬底的正面依次沉积三层富氮氮化硅膜。本实施例中并不限定沉积三层富氮氮化硅膜的具体设备，只要保证能够形成三层富氮氮化硅膜即可，例如可以采用等离子体增强化学气相沉积设备在硅衬底的正面依次沉积三层富氮氮化硅膜。本实施例中并不限定沉积两层氮氧化硅膜的具体方式，只要保证能够形成两层氮氧化硅膜即可，例如可以使用甲硅烷、氨气和一氧化二氮在硅衬底的正面依次沉积两层氮氧化硅膜。本实施例中并不限定沉积两层氮氧化硅膜的具体设备，只要保证能够形成两层氮氧化硅膜即可，例如可以采用等离子体增强化学气相沉积设备在硅衬底的正面依次沉积两层氮氧化硅膜。本实施例中并不限定沉积氧化硅膜的具体方式，只要保证能够形成氧化硅膜即可，例如可以使用甲硅烷和一氧化二氮在硅衬底的正面沉积氧化硅膜。本实施例中并不限定沉积氧化硅膜的具体设备，只要保证能够形成氧化硅膜即可，例如可以采用等离子体增强化学气相沉积设备在硅衬底的正面沉积氧化硅膜。

S103：在P区和N区印刷栅线并进行烧结，以制成BC电池。

本实施例并不限定在P区和N区印刷栅线的具体方式，可以参考现有技术，例如可以采用丝网印刷在N区印刷主栅线和细栅线，采用丝网印刷在P区印刷主栅和细栅线。

基于上述实施例，本申请通过在硅衬底前表面分层沉积用于形成氢钝化的第一钝化层和用于形成场钝化的第二钝化层，使硅衬底前表面的钝化层能同时实现氢钝化的场钝化的效果，从而提升电池前表面的钝化水平，进而提升电池的效率。

请参考图2，图2为本申请实施例提供的另一种BC电池制备方法的流程图，该方法可以包括：

S201：在硅衬底的背面形成P区和N区；

S202：采用酸溶液对硅衬底的正面进行刻蚀，在硅衬底的正面形成多个凹坑；

S203：采用碱溶液对硅衬底的正面进行制绒，在凹坑内形成绒面；

S204：在硅衬底的正面沿厚度方向交替分层沉积多个第一钝化层和多个第二钝化层；第一钝化层用于在硅衬底的正面形成氢钝化；第二钝化层用于在硅衬底的正面形成场钝化；第一钝化层和第二钝化层沿厚度方向交替分层排布；

S205：在硅衬底的正面依次沉积三层富氮氮化硅膜、两层氮氧化硅膜和氧化硅膜；三层富氮氮化硅膜、两层氮氧化硅膜和氧化硅膜构成减反膜；

S206：在P区和N区印刷栅线并进行烧结，以制成BC电池。

基于上述实施例，本申请采用特殊的酸刻和碱制绒工艺搭配，实现了最佳的绒面结构，使得陷光效果得到显著提升；通过在硅衬底前表面交替分层沉积多个用于形成氢钝化的第一钝化层和多个用于形成场钝化的第二钝化层，使硅衬底前表面的钝化层能同时实现氢钝化的场钝化的效果，从而提升电池前表面的钝化水平，进而提升电池的效率；通过减反膜折射率的优化，降低了减反射膜寄生吸收并提升了陷光效果。

请参考图3，图3为本申请实施例提供的一种BC电池的结构示意图，该BC电池可以包括：硅衬底；硅衬底的正面设置有沿厚度方向分层排布的第一钝化层和第二钝化层；第一钝化层用于在硅衬底的正面形成氢钝化；第二钝化层用于在硅衬底的正面形成场钝化；

硅衬底的背面设置有P区和N区；P区和N区上设置有栅线。

本实施例并不限定第一钝化层的具体种类，只要保证能够在硅衬底的正面形成氢钝化即可，例如第一钝化层可以是含氢的三氧化二铝钝化层。本实施例并不限定第二钝化层的具体种类，只要保证能够在硅衬底的正面形成场钝化即可，例如第二钝化层可以是不含氢的三氧化二铝钝化层。

需要说明的是，本实施例中沿厚度方向各个钝化层均覆盖硅衬底的整个正面。本实施例并不限定第一钝化层和第二钝化层的具体个数，例如可以是硅衬底的正面设置有沿厚度方向分层排布的一个第一钝化层和一个第二钝化层；也可以是硅衬底的正面设置有沿厚度方向交替分层排布的第一钝化层和第二钝化层，如图4所示。

当硅衬底的正面设置有沿厚度方向分层排布的一个第一钝化层和一个第二钝化层时，本实施例并不限定第一钝化层和第二钝化层的具体排布方式，例如可以是硅衬底的正面设置有第一钝化层；第一钝化层背离硅衬底的表面设置有第二钝化层；也可以是硅衬底的正面设置有第二钝化层；第二钝化层背离硅衬底的表面设置有第一钝化层。

当硅衬底的正面设置有沿厚度方向交替分层排布的第一钝化层和第二钝化层时，本实施例并不限定第一钝化层和第二钝化层的具体排布方式，例如可以是硅衬底的正面设置的第一层是第一钝化层；也可以是硅衬底的正面设置的第一层是第二钝化层。

基于上述实施例，本申请中硅衬底前表面设置有分层排布的用于形成氢钝化的第一钝化层和用于形成场钝化的第二钝化层，使硅衬底前表面的钝化层能同时实现氢钝化的场钝化的效果，从而提升电池前表面的钝化水平，进而提升电池的效率。

下面结合具体的实例说明上述BC电池制备过程，该过程具体如下：

1、采用P型单晶硅片，采用在槽体里依此采用O₃（臭氧）+ HCL（氯化氢）+H₂O（水）进行硅片前清洗；然后采用NaOH（氢氧化钠）+添加剂1（拓邦添TC10）+H₂O（水）药液槽体进行碱抛光；再采用O₃+HCL+H₂O药液槽体进行后清洗去除添加剂残留；最后采用HCl+HF（氢氟酸）+H₂O药液槽体进行去除残留金属离子；前述每个槽体中间均有一个水槽，清洗硅片经过上一槽体所残留的药液，最后进行烘干，当采用182尺寸硅片时减重控制在为0.2g-0.8g左右；

2、在背表面采用PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积）方式生长SiO₂（二氧化硅）隧穿氧化层，采用N₂O（一氧化二氮）气体流量为10sLm通入40s-100s之间，温度控制在350℃-450℃之间，压力控制在100Pa-400Pa之间，功率设定在6kW-1.2kW之间；隧穿氧化层沉积完成后，继续沉积P掺杂的非晶硅，温度控制在380℃-450℃，压力控制在100Pa-400Pa之间，采用SiH₄（甲硅烷）：PH₃（磷化氢）：H₂（氢气）流量比例控制在3:1:10-6:1:15之间进行100s-200s的轻掺杂非晶硅沉积；随之采用SiH₄：PH₃：H₂流量比例控制在0.5:1:6-1.5:1:2之间进行400s-800s的重掺杂非晶硅沉积；轻掺杂和重掺杂非晶硅沉积后，采用N₂O：SiH₄流量比例控制在10-20之间沉积100s-300s的氧化硅；

3、采用激光刻蚀设备对背面按照设定的图形进行激光刻蚀表面氧化硅膜形成图形化；

4、采用链式+槽式设备，链式机台HF酸去除前表面的PSG（Phospho SilicateGlass，磷硅玻璃）或者SiOx（氧化硅）绕镀；槽式机台NaOH和添加剂2（拓邦PI10V）去除背面P区图形化下的掺杂非晶硅以及隧穿氧化层并抛光此区域；P区抛光深度控制在1μm-4μm之间，形成P区和N区隔离；再采用O₃+HCl+H₂O药液槽体进行后清洗去除添加剂残留；前述每个槽体中间均有一个水槽，清洗硅片经过上一槽体所残留的药液，最后进行烘干，当采用182尺寸硅片时减重控制在为0.01g-0.03g左右；

5、采用管式退火炉，进行时间为1000s-3000s的磷激活和非晶硅的晶化，温度控制为800℃-950℃之间；随后进行800℃-950℃进行通氧气进行氧化进行1000s-3000s的降温氧化，生成一层氧化硅膜层；

6、对正面采用链式酸刻设备，药液采用HNO（次硝酸）+HF+H₂SO₄（硫酸）+添加剂3对正面进行酸刻蚀形成数万个半圆形凹坑（这一步酸刻也可采用激光设备进行），其中HNO：HF：H₂SO₄：添加剂3的比例控制在1：1：1：0.1-1：5：5：1之间；采用高浓度O₃水（浓度≥20%）进行半圆形凹坑高效清洗；接着采用NaOH和添加剂4（拓邦V10）对正面数万个半圆形凹坑进行正面制绒形成金字塔形貌，金字塔形状位于半圆形凹坑的底部或者侧壁，如图5所示；然后采用O₃水（浓度≥20%）进行后清洗去除添加剂残留；再采用HF去除背面掩膜；再用高浓度O₃水（浓度≥20%）进行高效清洗，再用HF和HCL进行去金属离子和保证表面疏水，最后烘干；当采用182尺寸硅片时减重控制在为0.1g-0.5g左右；

7、ALD (Atomic Layer Deposition，采用板式或者管式原子层沉积)设备使用TMA（Trimethylaluminium，三甲基铝）和氧化剂进行电池正表面和背表面沉积Al₂O₃（三氧化二铝）钝化层；其中前表面Al₂O₃生长过程中将氧化剂O₃/H₂O交替通入，并且生长厚度控制在5nm-30nm，以实现优良的H（氢）钝化和场钝化效果；

8、PECVD机台在正面绒面上制作使用利用SiH₄和NH₃（氨气）两种特气制作第一层富氮氮化硅膜，第一层富氮氮化硅膜折射率在2.15-2.3左右，第一层富氮氮化硅膜厚控制在2nm-10nm左右；在第一层富氮氮化硅膜上面，利用SiH₄和NH₃两种特气制作第二层富氮氮化硅膜，第二层富氮氮化硅膜折射率在2.15-2.0左右，第二层富氮氮化硅膜厚控制在2nm-10nm左右；在第二层富氮氮化硅膜上面，利用SiH₄和NH₃两种特气制作第三层富氮氮化硅膜，第三层富氮氮化硅膜折射率在2.0-1.9左右，第三层富氮氮化硅膜厚控制在10nm-30nm左右；在第三层富氮氮化硅膜上面，使用SiH₄、NH₃和N₂O三种特气沉积第四层氮氧化硅膜，第四层氮氧化硅膜折射率在1.8-1.9左右，第四层氮氧化硅膜厚控制在10-20nm左右；在第四层氮氧化硅膜上面，使用SiH₄、NH₃和N₂O共三种特气沉积第五层氮氧化硅膜，第五层氮氧化硅层膜折射率在1.8-1.7左右，氮氧化硅膜厚控制在10nm-20nm；在第五层氮氧化硅膜上面，使用SiH₄和N₂O特气沉积第六层氧化硅膜，第六层氧化硅膜折射率在1.5-1.7左右，第六层氧化硅膜厚控制在10nm-20nm；

9、采用PECVD机台在背面利用SiH₄和NH₃两种特气制作第一层氮化硅膜，第一层氮化硅膜折射率在2.3-2.2左右，第一层氮化硅膜厚控制在10nm-20nm左右；在第一层氮化硅膜上面，利用SiH₄和NH₃两种特气制作第二层氮化硅膜，第二层氮化硅膜折射率在2.2-2.1左右，第二层氮化硅膜厚控制在15nm-30nm左右；在第二层氮化硅膜上面，利用SiH₄和NH₃两种特气制作第三层氮化硅膜，第三层氮化硅膜折射率在2.1-2.0左右，第三层氮化硅膜厚控制在20nm-35nm左右；在第三层氮化硅膜上面，使用SiH₄、NH₃和N₂O三种特气沉积第四层氮氧化硅膜，第四层氮氧化硅膜折射率在2.0-1.9左右，第四层氮氧化硅膜厚控制在8nm-15nm左右；在第四层氮氧化硅膜上面，使用SiH₄、NH₃和N₂O共三种特气沉积第五层氮氧化硅膜，第五层氮氧化硅膜折射率在1.9-1.7左右，第五层氮氧化硅膜厚控制在6nm-15nm；在第五层氮氧化硅膜上面，使用SiH₄和N₂O特气沉积第六层氧化硅膜，第六层氧化硅膜折射率在1.65-1.50左右，第六层氧化硅膜厚控制在5nm-15nm；

10、采用激光设备对背面P区钝化膜开孔以便于后面金属接触；

11、进行电池背面金属化工序，电池背面先印刷N区主栅和细栅；再印刷P区主栅和细栅并进行烧结；

12、进行光注入H钝化，在1-20个太阳光强和300-600摄氏度下条件下进行光注入处理；

13、完成电池片制备，测试电性能。

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，且各个实施例间为递进关系，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。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。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。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (13)

1.一种BC电池制备方法，其特征在于，包括：

在硅衬底的背面形成P区和N区；

在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层；所述第一钝化层用于在所述硅衬底的正面形成氢钝化；所述第二钝化层用于在所述硅衬底的正面形成场钝化；

在所述P区和所述N区印刷栅线并进行烧结，以制成所述BC电池。

2.根据权利要求1所述的BC电池制备方法，其特征在于，在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层，包括：

在所述硅衬底的正面沉积所述第一钝化层；

在所述第一钝化层背离所述硅衬底的表面沉积所述第二钝化层；

或者，在所述硅衬底的正面沉积所述第二钝化层；

在所述第二钝化层背离所述硅衬底的表面沉积所述第一钝化层。

3.根据权利要求1所述的BC电池制备方法，其特征在于，在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层，包括：

在所述硅衬底的正面沿厚度方向交替分层沉积多个所述第一钝化层和多个所述第二钝化层；所述第一钝化层和所述第二钝化层沿厚度方向交替分层排布。

4.根据权利要求1所述的BC电池制备方法，其特征在于，在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层，包括：

使用三甲基铝和含氢的氧化剂在所述硅衬底的正面沉积所述第一钝化层；所述第一钝化层是含氢的三氧化二铝钝化层；

使用三甲基铝和不含氢的氧化剂在所述硅衬底的正面沉积所述第二钝化层；所述第二钝化层是不含氢的三氧化二铝钝化层。

5.根据权利要求1所述的BC电池制备方法，其特征在于，在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层后，还包括：

在所述硅衬底的正面沉积减反膜。

6.根据权利要求5所述的BC电池制备方法，其特征在于，在所述硅衬底的正面沉积减反膜，包括：

在所述硅衬底的正面依次沉积三层富氮氮化硅膜、两层氮氧化硅膜和氧化硅膜；所述三层富氮氮化硅膜、所述两层氮氧化硅膜和所述氧化硅膜构成所述减反膜。

7.根据权利要求6所述的BC电池制备方法，其特征在于，所述三层富氮氮化硅膜包括第一富氮氮化硅膜、第二富氮氮化硅膜和第三富氮氮化硅膜；所述两层氮氧化硅膜包括第一氮氧化硅膜和第二氮氧化硅膜；

所述第一富氮氮化硅膜的折射率为2.15-2.3，且不包含两端的值；所述第二富氮氮化硅膜的折射率为2-2.15，且不包含两端的值；所述第三富氮氮化硅膜的折射率为1.9-2，且不包含两端的值；所述第一氮氧化硅膜的折射率为1.8-1.9，且不包含两端的值；所述第二氮氧化硅膜的折射率为1.7-1.8，且不包含两端的值；所述氧化硅膜的折射率为1.5-1.7，且不包含两端的值。

8.根据权利要求1所述的BC电池制备方法，其特征在于，在所述硅衬底的正面沿厚度方向分层沉积第一钝化层和第二钝化层前，还包括：

在所述硅衬底的正面进行制绒。

9.根据权利要求8所述的BC电池制备方法，其特征在于，在所述硅衬底的正面进行制绒，包括：

采用酸溶液对所述硅衬底的正面进行刻蚀，在所述硅衬底的正面形成多个凹坑；

采用碱溶液对所述硅衬底的正面进行制绒，在所述凹坑内形成绒面。

10.一种BC电池，其特征在于，包括：硅衬底；所述硅衬底的正面设置有沿厚度方向分层排布的第一钝化层和第二钝化层；所述第一钝化层用于在所述硅衬底的正面形成氢钝化；所述第二钝化层用于在所述硅衬底的正面形成场钝化；所述硅衬底的背面设置有P区和N区；所述P区和所述N区上设置有栅线。

11.根据权利要求10所述的BC电池，其特征在于，所述硅衬底的正面设置有第一钝化层；所述第一钝化层背离所述硅衬底的表面设置有所述第二钝化层；

或者，所述硅衬底的正面设置有第二钝化层；所述第二钝化层背离所述硅衬底的表面设置有所述第一钝化层。

12.根据权利要求10所述的BC电池，其特征在于，所述硅衬底的正面设置有沿厚度方向交替分层排布的所述第一钝化层和所述第二钝化层。

13.根据权利要求10所述的BC电池，其特征在于，所述第一钝化层是含氢的三氧化二铝钝化层；所述第二钝化层是不含氢的三氧化二铝钝化层。