(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202110295144.4
(22)申请日 2021.03.19
(71)申请人 黄河水电西宁太阳能电力有限公司
地址 810007 青海省西宁市经济开发区金
硅路4号
申请人 国家电投集团西安太阳能电力有限
公司
青海黄河上游水电开发有限责任公
司
国家电投集团黄河上游水电开发有
限责任公司
(72)发明人 张博 屈小勇 高嘉庆
(74)专利代理机构 上海政济知识产权代理事务
所(普通合伙) 31479
电子元件打标机
专利代理师 辇甲武
酒精壁炉(51)Int.Cl.H01L 31/0224(2006.01)H01L 31/0236(2006.01)H01L 31/18(2006.01)
(54)发明名称一种钝化接触IBC电池的制作方法(57)摘要本发明的目的在于公开一种钝化接触I BC 电池的制作方法，包括如下步骤：(1)去损伤层；(2)P区隧穿氧化层及多晶硅层制备；(3)背面硼沉积；(4)激光掺杂；(5)清洗BSG；(6)第一次退火；(7)碱制绒；(8)N区隧穿氧化层及多晶硅层制备；(9)磷沉积；(10)激光掺杂；(11)清洗PSG；(12)第二次退火；(13)背面S i Nx膜制备；(14)清洗绕镀；(15)正面Si Nx膜制备；以及(16)金属化；与现有技术相比，可减少传统钝化接触I BC 电池工艺步骤，尤其是解决了I BC电池P+区的接触钝化工艺问题，在提升电池效率的同时，降低电池生产成本，使钝化接触I BC电池获得较高的性价比，有利于该类型电池的大规模生产，实现 本发明的目的。权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 115117180 A 2022.09.27
C N 115117180
A
1.一种钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)去损伤层：
蚝排
2O
2
NaOH液中进行硅片抛光处理；在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子及氧化层的清洗；完成水洗、热烘干处理；
(2)P区隧穿氧化层及多晶硅层制备：
将清洗完的硅片放入LPCVD设备中，在500‑700℃条件下生长一层1‑3nm的SiO
2
；在550‑650℃条件下生长一层本征多晶硅；
(3)背面硼沉积：
将硅片放入高温扩散设备中，一定温度下在硅片背面沉积一层硼硅玻璃(BSG)；
(4)激光掺杂：
使用光斑宽度为300‑1000um的激光，按照设计图形，在硅片背面进行相同间隔激光掺杂；激光功率为20‑50W；
(5)清洗BSG：
在一定浓度下的HF溶液中清洗掉硅片背面硼硅玻璃层(BSG)，并进行烘干；
(6)第一次退火：
将清洗完成的硅片放入管式退火炉中进行退火，通过高温消除激光掺杂时造成的损伤；
(7)碱制绒：
将退火后的硅片在浓度为0.3％‑3％NaOH液中进行处理；由于掺杂硼的多晶硅层具有抗碱腐蚀特性，因此掺杂区域不会被腐蚀，仍会保持抛光状态，未掺杂区域会生长绒面，同时正面的多晶硅绕镀被腐蚀；在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子及氧化层的清洗；完成水洗、热烘干处理；
(8)N区隧穿氧化层及多晶硅层制备：
将制绒完的硅片放入LPCVD设备中，在500‑700℃条件下生长一层1‑3nm的SiO
2
；在550‑650℃条件下生长一层本征多晶硅；
(9)磷沉积：
将硅片放入管式扩散设备中，一定温度下沉积一层磷硅玻璃(PSG)；
(10)激光掺杂：
使用光斑宽度为200‑500um的激光，按照设计图形，在硅片背面P型多晶硅的间隔内进行激光掺杂，形成N型多晶硅；激光功率为20‑50W；
(11)清洗PSG：
在一定浓度下的HF溶液中清洗掉硅片背面磷硅玻璃层(PSG)，并进行烘干；
(12)第二次退火：
将清洗完成的硅片放入管式退火炉中进行退火，通过高温消除激光掺杂时造成的损伤；
(13)背面SiNx膜制备：
使用PECVD设备在硅片背面沉积一层70‑120nm的氮化硅薄膜；
(14)清洗绕镀：
将镀膜后硅片放入HF溶液中进行清洗；在浓度为0.3％‑3％NaOH液中进行处理，去除正面多晶硅绕镀；在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子及氧化层的清洗；完成水洗、热烘干处理；
(15)正面SiNx膜制备:
使用PECVD设备在硅片正面面沉积一层70‑90nm的氮化硅薄膜，形成减反射层；
(16)金属化：
使用特殊银浆印刷P+区栅线，形成发射极；在200‑400℃条件下进行低温烘干；使用特殊银浆印刷N+区栅线，形成负极；在700‑900℃条件下进行高温烧结，使银浆与硅片形成良好欧姆接触。
2.如权利要求1所述的钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，在所述隧穿氧化层及多晶硅层制备的步骤中，隧穿氧化层的厚度为1‑3nm，多晶硅层的厚度为100‑180nm。
3.如权利要求1所述的钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，在所述背面硼沉积的步骤中，所述电池背面硼沉积温度为850‑1000℃。
4.如权利要求1所述的钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，在所述第一次退火的步骤中，所述退火温度为800‑1050℃。
5.如权利要求1所述的钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，在所述激光掺杂的步骤中，光斑宽度为300‑800um，激光功率为20‑50W。
6.如权利要求1所述的钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，在所述磷沉积的步骤中，所述电池背面磷沉积温度为700‑800℃。
7.如权利要求1所述的钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，在所述第二次退火的步骤中，所述退火温度为760‑900℃。
8.如权利要求1所述的钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，在所述背面SiNx膜制备的步骤中，所述电池背面镀减反射层的折射率在2.0‑2.1，镀膜厚度为80‑110nm，工艺温度为400‑550℃。
9.如权利要求1所述的钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，在所述正面SiNx膜制备的步骤中，所述电池背面镀减反射层的折射率在2.0‑2.2，镀膜厚度为70‑90nm，工艺温度为400‑550℃。
一种钝化接触IBC电池的制作方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种IBC电池的制作方法，特别涉及一种钝化接触IBC电池的制作方法。
背景技术
[0002]IBC(Interdigitated back contact)电池由于其前表面无栅线遮挡，背面栅线设计窗口较宽，故可实现较高的转化效率。
电热器是利用[0003]但是，传统的钝化方法对电池表面钝化效果有限。同时，现有提出了一种使用隧穿氧化层+多晶硅的钝化方法(钝化接触)，此方法可实现优异的表面钝化效果，使电池效率大幅提升；将IBC电池与钝化接触技术相结合，可获得更高的电池转化效率。
[0004]因此，特别需要一种钝化接触IBC电池的制作方法，以解决上述现有存在的问题。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种钝化接触IBC电池的制作方法，针对现有技术的不足，采用激光掺杂的方法分别完成多晶硅层的磷掺杂和硼掺杂，降低了背面叉指结构的制作难度，减少工艺步骤及工艺难度，使钝化接触IBC电池获得较高性价比。
[0006]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
[0007]一种钝化接触IBC电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0008](1)去损伤层：
[0009]将N型硅片放置在浓度0.2％‑1％的H
2O
2
液中进行表面油污的清洗；在浓度为5％‑
20％NaOH液中进行硅片抛光处理；在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子及氧化层的清洗；完成水洗、热烘干处理；
[0010](2)P区隧穿氧化层及多晶硅层制备：
[0011]将清洗完的硅片放入LPCVD设备中，在500‑700℃条件下生长一层1‑3nm的SiO
2
；在550‑650℃条件下生长一层本征多晶硅；
[0012](3)背面硼沉积：
[0013]将硅片放入高温扩散设备中，一定温度下在硅片背面沉积一层硼硅玻璃(BSG)；[0014](4)激光掺杂：
[0015]使用光斑宽度为300‑1000um的激光，按照设计图形，在硅片背面进行相同间隔激光掺杂；激光功率为20‑50W；
[0016](5)清洗BSG：
[0017]在一定浓度下的HF溶液中清洗掉硅片背面硼硅玻璃层(BSG)，并进行烘干；[0018](6)第一次退火：
[0019]将清洗完成的硅片放入管式退火炉中进行退火，通过高温消除激光掺杂时造成的损伤；
[0020](7)碱制绒：
[0021]将退火后的硅片在浓度为0.3％‑3％NaOH液中进行处理；由于掺杂硼的多晶硅层具有抗碱腐蚀特性，因此掺杂区域不会被腐蚀，仍会保持抛光状态，未掺杂区域会生长绒面，同时正面的多晶硅绕镀被腐蚀；在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子及氧化层的清洗；完成水洗、热烘干处理；
[0022](8)N区隧穿氧化层及多晶硅层制备：
[0023]将制绒完的硅片放入LPCVD设备中，在500‑700℃条件下生长一层1‑3nm的SiO
；在
2 550‑650℃条件下生长一层本征多晶硅；
[0024](9)磷沉积：
[0025]将硅片放入管式扩散设备中，一定温度下沉积一层磷硅玻璃(PSG)；
[0026](10)激光掺杂：
[0027]使用光斑宽度为200‑500um的激光，按照设计图形，在硅片背面P型多晶硅的间隔内进行激光掺杂，形成N型多晶硅；激光功率为20‑50W；
[0028](11)清洗PSG：
[0029]在一定浓度下的HF溶液中清洗掉硅片背面磷硅玻璃层(PSG)，并进行烘干；[0030](12)第二次退火：
[0031]将清洗完成的硅片放入管式退火炉中进行退火，通过高温消除激光掺杂时造成的损伤；
刹车锅[0032](13)背面SiNx膜制备：
[0033]使用PECVD设备在硅片背面沉积一层70‑120nm的氮化硅薄膜；
[0034](14)清洗绕镀：
[0035]将镀膜后硅片放入HF溶液中进行清洗；在浓度为0.3％‑3％NaOH液中进行处理，去除正面多晶
硅绕镀；在HCl/HF混酸液中进行NaOH液的中和、金属离子及氧化层的清洗；完成水洗、热烘干处理；
zssi[0036](15)正面SiNx膜制备:
[0037]使用PECVD设备在硅片正面面沉积一层70‑90nm的氮化硅薄膜，形成减反射层；[0038](16)金属化：
[0039]使用特殊银浆印刷P+区栅线，形成发射极；在200‑400℃条件下进行低温烘干；使用特殊银浆印刷N+区栅线，形成负极；在700‑900℃条件下进行高温烧结，使银浆与硅片形成良好欧姆接触。
[0040]在本发明的一个实施例中，在所述隧穿氧化层及多晶硅层制备的步骤中，隧穿氧化层的厚度为1‑3nm，多晶硅层的厚度为100‑180nm。
[0041]在本发明的一个实施例中，在所述背面硼沉积的步骤中，所述电池背面硼沉积温度为850‑1000℃。
[0042]在本发明的一个实施例中，在所述第一次退火的步骤中，所述退火温度为800‑1050℃。
[0043]在本发明的一个实施例中，在所述激光掺杂的步骤中，光斑宽度为300‑800um，激光功率为20‑50W。
[0044]在本发明的一个实施例中，在所述磷沉积的步骤中，所述电池背面磷沉积温度为700‑800℃。
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