《全背電極太陽能電池的生產方法》是常州天合光能有限公司於2012年5月8日申請的專利，該專利的申請號為2012101416335，公布號為CN102709385A，授權公布日為2012年10月3日，發明人是張學玲。
《全背電極太陽能電池的生產方法》涉及一種全背電極太陽能電池的生產方法，具有如下步驟：1.單面硼擴散，在N型矽片背面形成P+層；2.在P+層上沉積制絨掩膜層；3.單面制絨；4.磷擴散在矽片受光面製備前表面場；5.去掉制絨掩膜層及PSG；6.熱氧化生長SiO2掩膜層；7.在矽片背面的背面場區域進行開槽，槽深H要大於等於P-N結結深+背面場的深度；8.在開槽區域底部印刷高度小於槽深H減去P-N結深的含磷的摻雜劑；9.高溫擴散，在槽底部形成N+層；10.去掉PSG及SiO2掩膜層；11.正反面製作鈍化膜；12.絲網印刷金屬電極；13.燒結。
2016年12月7日，《全背電極太陽能電池的生產方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《全背電極太陽能電池的生產方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：全背電極太陽能電池的生產方法
- 公布號：CN102709385A
- 授權日：2012年10月3日
- 申請號：2012101416335
- 申請日：2012年5月8日
- 申請人：常州天合光能有限公司
- 地址：江蘇省常州市新北區電子產業園天合路2號
- 發明人：張學玲
- Int.Cl.：H01L31/18(2006.01)I
- 代理機構：常州市維益專利事務所
- 代理人：王凌霄
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
美國SunPower公司推出的全背電極電池，採用N型矽片，將電極全部設計在電池背面，以最大限度地提升電池正面的吸光面積，其量產的轉換效率已經達到約23%，實驗室最高效率達到24.2%，但是SunPower的電池製備工藝步驟複雜，成本高，一直成為大規模量產推廣的瓶頸。
發明內容
專利目的
《全背電極太陽能電池的生產方法》所要解決的技術問題是：提供一種全背電極太陽能電池的生產方法，簡化工藝步驟，降低生產成本。
技術方案
《全背電極太陽能電池的生產方法》解決其技術問題所採用的技術方案是：一種全背電極太陽能電池的生產方法，具有如下步驟：
1）.單面硼擴散，在N型矽片背面形成P+層；
2）.在背面的P+層上沉積制絨掩膜層；
3）.單面制絨；
4）.磷擴散在矽片受光面製備前表面場；
5）.去掉制絨掩膜層及PSG；
6）.熱氧化生長SiO2掩膜層；
7）.在矽片背面的背面場區域進行開槽，槽深H要大於等於P-N結結深+背面場的深度；
8）.在開槽區域底部印刷高度小於槽深H減去P-N結深的含磷的摻雜劑；
9）.高溫擴散，在槽底部形成N+層；
10）.去掉PSG及SiO2掩膜層；
11）.正反面製作鈍化膜；
12）.絲網印刷金屬電極；
13）.燒結。
進一步限定，步驟1中，通過將兩片面對面矽片疊放在一起，實現單面硼擴散，方塊電阻為10-100歐姆/平方。
進一步限定，步驟2中，制絨掩膜層為SiNx或SiO2,制絨掩膜層厚度為20-300納米。
進一步限定，步驟4中，磷擴散在矽片受光面製備前表面場，方塊電阻為30-200歐姆/平方。
進一步限定，步驟6中，熱氧化生長SiO2掩膜層，厚度為30-300納米，同時將P+層表面濃度進一步降低，結深進一步變深。
進一步限定，步驟7中，用雷射對背面場區域進行開槽，並用刻蝕液對開槽區域進行刻蝕，形成槽深H。
進一步限定，步驟7中，用KOH刻蝕液對開槽區域進行刻蝕。
進一步限定，步驟8中，在刻蝕區域底部絲網印刷或噴墨列印印刷摻雜劑。
有益效果
《全背電極太陽能電池的生產方法》的有益效果是：利用P+與N+區域的高度差形成基體N區域，大大提升了電池效率且降低了生產成本，適合規模化生產。
附圖說明
圖1是《全背電極太陽能電池的生產方法》的步驟1的結構示意圖；
圖2是該發明的步驟2的結構示意圖；
圖3是該發明的步驟3的結構示意圖；
圖4是該發明的步驟4的結構示意圖；
圖5是該發明的步驟5的結構示意圖；
圖6是該發明的步驟6的結構示意圖；
圖7是該發明的步驟7的結構示意圖；
圖8是該發明的步驟8的結構示意圖；
圖9是該發明的步驟9的結構示意圖；
圖10是該發明的步驟10的結構示意圖；
圖11是該發明的步驟11的結構示意圖；
圖12是該發明的步驟12的結構示意圖；
圖13是該發明的步驟13的結構示意圖；
圖14是該發明的步驟14的結構示意圖；
圖中，1.矽片，2.P+層，3.制絨掩膜層，4.前表面場，5.SiO2掩膜層，6.N+層，7.鈍化膜，8.金屬電極，9.摻雜劑。
技術領域
《全背電極太陽能電池的生產方法》涉及一種全背電極太陽能電池的生產方法。
權利要求
1.一種全背電極太陽能電池的生產方法，其特徵是：具有如下步驟：
1）.單面硼擴散，在N型矽片（1）背面形成P+層（2）；
2）.在背面的P+層（2）上沉積制絨掩膜層（3）；
3）.單面制絨；
4）.磷擴散在矽片（1）受光面製備前表面場（4）；
5）.去掉制絨掩膜層（3）及PSG；
6）.熱氧化生長SiO2掩膜層（5）；
7）.在矽片（1）背面的背面場區域進行開槽，槽深H要大於等於P-N結結深+背面場的深度；
8）.在開槽區域底部印刷高度小於槽深H減去P-N結深的含磷的摻雜劑（9）；
9）.高溫擴散，在槽底部形成N+層（6）；
10）.去掉PSG及SiO2掩膜層（5）；
11）.正反面製作鈍化膜（7）；
12）.絲網印刷金屬電極（8）；
13）.燒結；步驟7中，用雷射對背面場區域進行開槽，並用刻蝕液對開槽區域進行刻蝕，形成槽深H。
2.根據權利要求1所述的全背電極太陽能電池的生產方法，其特徵是：步驟1中，通過將兩片面對面矽片（1）疊放在一起，實現單面硼擴散，方塊電阻為10-100歐姆/平方。
3.根據權利要求1所述的全背電極太陽能電池的生產方法，其特徵是：步驟2中，制絨掩膜層（3）為SiNx或SiO2,制絨掩膜層（3）厚度為20-300納米。
4.根據權利要求1所述的全背電極太陽能電池的生產方法，其特徵是：步驟4中，磷擴散在矽片（1）受光面製備前表面場（4），方塊電阻為30-200歐姆/平方。
5.根據權利要求1所述的全背電極太陽能電池的生產方法，其特徵是：步驟6中，熱氧化生長SiO2掩膜層（5），厚度為30-300納米，同時將P+層（2）表面濃度進一步降低，結深進一步變深。
6.根據權利要求1所述的全背電極太陽能電池的生產方法，其特徵是：步驟7中，用KOH刻蝕液對開槽區域進行刻蝕。
7.根據權利要求1所述的全背電極太陽能電池的生產方法，其特徵是：步驟8中，在刻蝕區域底部絲網印刷或噴墨列印印刷摻雜劑（9）。
實施方式
如圖1至14所示，一種全背電極太陽能電池的生產方法，具有如下步驟：
1.矽片1拋光，腐蝕厚度為2-10微米；
2.矽片1面對面進行單面硼擴散，在矽片1背面形成用於構成P-N結的P+層2，方塊電阻為10-100歐姆/平方；
3.在背面的P+層2上沉積SiNx或SiO2或其他制絨掩膜層3,制絨掩膜層3厚度為20-300納米，可以阻擋下一步制絨液對P+層2的腐蝕，不會破壞P-N結；
4.單面制絨，制絨腐蝕層厚度為2-15微米；
5.磷擴散製備前表面場4，方塊電阻為30-200歐姆/平方；
6.去掉SiNx或SiO2或其他制絨掩膜層3及PSG（矽磷玻璃）；
7.熱氧化生長SiO2掩膜層5，厚度為30-300納米，同時將P+層2表面濃度進一步降低，結深進一步變深；
8.用雷射對背面場區域進行開槽；
9.用KOH或其他刻蝕方式對開槽區域進行刻蝕，刻蝕深度要大於等於P-N結結深+背面場的深度，優選至少4微米，此高度差也就是介於P+與N+之間的基體N區域；
10.在刻蝕槽內絲網印刷或噴墨列印或其他方式印刷高度小於刻蝕槽深減去P-N結深的含磷的摻雜劑9，在下一步高溫擴散時就只在槽的底部形成磷擴散層，槽壁部分仍是基體，相當於P+和N+之間的基體N區域，這樣可以避免反覆生長掩膜層形成P+與N+區之間的基體N區域，大大降低成本；
11.高溫擴散，在刻蝕槽內形成n+層6；
12.去掉PSG及SiO2掩膜層5；
13.正反面沉積或熱氧化生長鈍化膜7，背面的鈍化膜7為Al2O3和SiNX的疊成鈍化膜；
14.絲網印刷金屬電極8並燒結。
榮譽表彰
2016年12月7日，《全背電極太陽能電池的生產方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
