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CN111463322A - 一种p型双面电池及其制备方法 - Google Patents

一种p型双面电池及其制备方法 Download PDF

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CN111463322A CN202010359403.0A CN202010359403A CN111463322A CN 111463322 A CN111463322 A CN 111463322A CN 202010359403 A CN202010359403 A CN 202010359403A CN 111463322 A CN111463322 A CN 111463322A
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silicon
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Abstract

本发明公开一种p型双面电池制备方法，包括在硅片背面局部覆盖硼掺杂剂并进行高温推进，以在硅片背面形成硼表面浓度为7E19‑1E22cm‑3的局部p型重掺杂区，然后对去除硼硅玻璃后的硅片进行碱制绒，去除硅片背面因硼挥发形成的轻扩散层并在未覆盖硼掺杂剂的晶硅区生成绒面结构，且局部p型重掺杂区被保留且其高度高于未掺杂的晶硅区。进一步的，本发明还公开一种采用上述方法制备的p型双面电池。通过本发明可显著降低电池的漏电，提高电池性能。

Description

一种p型双面电池及其制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池制备技术领域，具体涉及一种p型双面电池及其制备方法。
背景技术
太阳电池是一种清洁环保的的能源技术，近几十年以来晶硅太阳电池技术得到快速发展。钝化发射结和背面电池（PERC）技术是一种低成本高效的新型电池技术，其优秀的背表面钝化效果能够大幅降低电池背表面复合，从而提升电池的光电转换效率，目前p型PERC技术已经实现产业化。一种比PERC更高效的电池是钝化发射结和背面局部扩散（PERL）电池，PERL电池相比PERC在电池背面金属接触区域进行了重掺杂，能够降低光生载流子在电池背面金属接触区域的复合速率。
但是p型PERL电池技术由于电池背面局部重掺杂的难度较大，一直未能实现产业化，主要原因为p型PERL电池背面需要高浓度的局部硼掺杂，这需要发展成本较低的有工业化潜力的局部硼掺杂技术。而在各种硼掺杂技术中，离子注入技术由于设备成本较高限制了其工业化应用；而对于激光掺杂硼掺杂，通常先在整面实施均匀的硼掺杂，然后再用激光热处理对局部进行进一步掺杂，由于激光热处理作用于含有硼硅玻璃的均匀p型掺杂层，硼元素在硼硅玻璃中的固溶度高于在硅中的固溶度，从而使得p型掺杂层在经过激光热处理作用后硼元素在硅中的表面浓度将大大降低，与重掺杂的目的相违背。因此一般多采用炉管式硼扩散或硼掺杂剂掺杂的方法在电池背面进行局部重掺杂。其中，炉管式硼扩散的方法无法直接形成局部重掺杂，需要使用额外的掩膜腐蚀工序去除不需要的掺杂区域，工序复杂且可控性差。而使用硼掺杂剂掺杂时虽然可以直接在电池背面实现局部重掺杂，但是硼掺杂剂掺杂需要使用较高的推进温度（一般需要800℃以上），高温会使得硼元素从硼掺杂剂中挥发并进入不需要掺杂的区域形成轻掺杂层，以这种方式形成的硼掺杂浓度极不均匀的区域会引起电池的分流（junction shunting）现象发生，从而显著地降低电池性能。并且电池背面掺杂区域的表面形貌不能灵活选择和控制，因而不利于电池背面金属化方案的选择。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种p型双面电池制备方法，通过表面处理制备出p型重掺杂区的表面形貌，通过硼掺杂剂掺杂形成电池背面局部p型重掺杂区，通过制绒处理去除电池背面非掺杂区因硼元素挥发形成的轻扩散层同时在硅片生成绒面，通过碱抛光对硅片背面进行抛光，从而显著降低电池漏电，提升电池性能。进一步，本发明还提供采用上述方法制备的一种p型双面电池，p型双面电池的正面为n型掺杂面，背面为p型掺杂面，p型掺杂面是由未掺杂的晶硅区域和高度高于未掺杂晶硅区域的局部p型重掺杂区组成，在p型双面电池的n型掺杂面和p型掺杂面的上面覆盖有减反膜或钝化膜以及与重掺杂区域相对应的金属电极。
本发明的具体技术方案包括：
方案一：本发明公开一种p型双面电池制备方法，包括以下步骤：
选取一种p型硅片；
在所述硅片背面局部覆盖硼掺杂剂；
对背面覆盖有硼掺杂剂的硅片进行高温推进，在所述硅片背面形成局部p型重掺杂区，所述局部p型重掺杂区硼元素表面浓度为7E19-1E22cm-3；
去除高温推进过程中硅片表面生成的硼硅玻璃；
采用碱性制绒液对去除硼硅玻璃后的硅片进行制绒，刻蚀掉硅片表面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域因高温推进过程中硼掺杂剂中硼元素挥发形成的轻扩散层，并所述晶硅区域表面绒面结构；在此过程中，所述局部p型重掺杂区仍保留原有的表面形貌，且高度高于硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域的高度；在硅片正面制作n型发射结，同时硅片表面生成磷硅玻璃；
采用碱抛光液对硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域进行抛光，同时刻蚀去除在制备正面n型发射结过程中绕到在硅片背面和边沿的磷掺杂；
完成背面抛光后，在所述硅片正面制作钝化减反层，在所述硅片背面制作钝化层；
在所述硅片正、背面制作金属电极，所述背面金属电极与局部p型重掺杂区相对应（注：在本专利全文中，所述的这种对应就是对准）。
作为一种优选方案，选用丝网印刷或打印方式在硅片背面覆盖硼掺杂剂，所述硼掺杂剂包含但不限于含硼浆料、硼墨、掺硼硅粉。
作为一种优选方案，使用高温热处理设备对背面覆盖有硼掺杂剂的硅片进行高温推进。
作为一种优选方案，所述高温推进工艺方案为：推进温度为750-1100℃，时间为30-120min，氮气流量为3000-20000sccm，氧气流量为0-20000sccm。
作为一种优选方案，通过氢氟酸清洗去除在高温推进中去除硅片表面的硼硅玻璃；所述氢氟酸清洗条件为：氢氟酸浓度5-15%，清洗时间10-30min。
作为一种优选方案，所述碱性制绒液为氢氧化钾或氢氧化钠溶液，氢氧化钾或氢氧化钠的浓度为2-5%，制绒添加剂的浓度为0.05-2%，温度为50-80℃，制绒时间为300-600s。
作为一种优选方案，局部p型重掺杂区的高度高于硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域0.5-2um。
作为一种优选方案，所述表面形貌的结构化处理方式包括制绒和抛光；所述金属电极的制作方式包括丝网印刷、电镀或物理气相沉积；并且可根据选择的金属化制备技术来确定表面结构化处理的方案；例如，所述金属电极制作方式为电镀或物理气相沉积时，所述表面结构化处理采用抛光方式从而在局部p型重掺杂区形成抛光结构为最佳；所述金属电极制作方式为丝网印刷时，所述表面结构化处理采用制绒方式从而在局部p型重掺杂区形成绒面结构为最佳。
作为一种优选方案，通过管式磷扩散、磷离子注入或磷源旋涂方式在硅片正面制作n型掺杂面。
作为一种优选方案，所述n型掺杂面包括均匀掺杂的发射结和选择性发射结。
作为一种优选方案，采用碱抛光液对硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域进行抛光，同时去除在制备正面n型发射结的过程中绕掺杂到硅片背面和边沿形成的n型掺杂层，具体包括：先采用氢氟酸水上漂方式去除硅片背面的磷硅玻璃，在此过程中保留硅片正面的磷硅玻璃，然后使用碱抛光液对硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域进行抛光；所述水上漂方式采用的氢氟酸浓度为3-10%，工艺时间20-150s；所述碱抛光液使用氢氧化钾或氢氧化钠溶液，碱浓度3-15%，溶液温度50-80℃，时间30s-600s；抛光后，再通过氢氟酸去除硅片正面的磷硅玻璃。
作为一种优选方案，所述电池正面或背面的钝化层（在正面时同时也作为减反射层）为氧化铝、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的一种，或者由氧化铝、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中至少两种形成的叠加层；所述钝化减反层的总厚度为60-100nm，折射率为1.5-2.25。
作为一种优选方案，还包括在碱抛光之后，制作背面钝化层之前，在硅片正面生长一层氧化层；所述氧化层厚度为1-10nm。
作为一种优选方案，还包括在对所述硅片背面局部覆盖硼浆（或者硼墨、含硼硅粉）之前，对所述硅片进行表面处理，去除硅片表面损伤层，并在硅片表面形成特定形貌；所述表面处理包括制绒和抛光。
方案二：本发明还公开一种p型双面电池，采用上述方案一或其任意一优选方案所述的p型双面电池制备方法制备，包括p型硅片，位于p型硅片正面的n型发射结、正面钝化减反层和正面金属电极，位于p型硅片背面的局部p型重掺杂区、背面钝化层和背面金属电极，所述局部p型重掺杂区与背面金属电极的位置相对应；所述局部p型重掺杂区的方块电阻为20-50Ω/□。
本发明具有以下有益效果：
（1）工艺可行性，具备较宽的工艺窗口。通过局部覆盖硼掺杂剂步骤结合高温推进步骤形成7E19cm-3以上的硅表面的硼掺杂浓度对于大多数掺杂方法来讲都能够实现；通过碱制绒步骤经过碱腐蚀后保留局部重掺杂区域易于实现，周边轻掺杂层容易完全去除干净。
（2）本发明提供一种p型双面电池，可以通过双面受光发电，以提高其应用于组件和光伏系统的发电功率。通过电池背面局部重掺杂降低电池背面金属接触区域的复合速率以及接触电阻，去除电池背面局部p型重掺杂区域外的轻扩散层以显著地降低电池漏电并降低电池背面的复合速率，并由此而显著地提升了电池的光电转换效率。并且，电池背面未掺杂的晶硅区域和局部p型重掺区表面形貌可单独灵活地控制，由此也可以拓宽相应的金属化技术方案的选择范围。
（3）本发明利用光伏行业现有设备即可实现，无需增加设备成本，易于实现产业化量产。
附图说明
图1为本发明所述的p型双面电池制备方法流程示意图；
图2为本发明所述的p型双面电池结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种p型双面电池制备方法，通过表面处理制备出p型重掺杂区的表面形貌，通过硼掺杂剂局部掺杂形成电池背面p型重掺杂区，通过制绒处理去除重掺杂区之外由于硼掺杂剂挥发导致的不均匀的轻扩散层，同时生成硅片正面绒面。由此所制作的p型双面电池的正面为n型掺杂面；p型双面电池的背面是p型掺杂面，是由无硼掺杂的晶硅区域和高度高于前述无硼掺杂的晶硅区域的局部p型重掺杂区组成；p型双面电池的n型掺杂面和p型掺杂面上面覆盖钝化膜（在电池正面也是减反射膜）和与p型重掺杂区域相对应的金属电极。
结合图1所示，该方法主要包括以下步骤：
S1：选取一种p型硅片，例如，选择电阻率0.3-5Ω/cm的p型单晶硅片。
S2：对硅片进行表面处理，去除硅片表面损伤层，并在硅片表面形成特定形貌。对硅片进行表面处理可选择制绒或抛光。其中，制绒处理通过碱制绒、酸制绒、反应离子刻蚀（RIE）等方法在硅片表面生成绒面结构，碱制绒条件不限，可根据不同需求进行选择。其中，抛光处理可通过碱抛光法形成硅片光滑表面，碱抛光条件不限，采用常规碱抛光技术即可。本发明公开的p型双面电池制作方法，先制作电池背面的p型扩散面，通常需要提前制备局部p型重掺杂区的表面形貌状态，而局部p型重掺杂区的表面形貌状态可以根据需要进行灵活选择，例如，抛光面、绒面、或者也可以是抛光面与绒面的中间状态，此处表面处理所形成的特定形貌最终决定局部p型重掺区的表面形貌。
S3：在硅片背面覆盖硼掺杂剂。具体可选用丝网印刷或打印等方式在硅片背面覆盖硼掺杂剂。硼掺杂剂按栅线状或其他图案分布，硼掺杂剂分布位置与电池背面金属电极位置相对应。在硅片背面覆盖硼掺杂剂所使用的硼掺杂剂包含但不限于以下浆料：含硼浆料、硼墨、掺硼硅粉。
该步骤中，使用硼掺杂剂作为背面局部p型重掺区的掺杂源，硼掺杂剂通常需满足较高的硼元素含量以实现较高的掺杂浓度要求，较低的硼挥发量以实现较低的挥发掺杂，并能够通过高温推进的方式将硼掺杂剂中的硼元素掺杂进入硅片内部。例如，可选用帝人株式会社的“NanoGram”硅浆。
S4：对背面覆盖有硼掺杂剂的硅片进行高温推进，将硼掺杂剂中的硼元素掺杂进入硅片内，在硅片背面形成局部p型重掺杂区，同时在硅片两面生成硼硅玻璃（BSG）。具体可使用高温热处理设备（例如，管式扩散炉、链式扩散炉）对硅片进行高温推进。高温推进工艺方案为：推进温度750-1100℃，时间30-120min，氮气流量3000-20000sccm，氧气流量 0-20000sccm。推进工艺完成后局部p型重掺杂区内的硼元素表面浓度为7E19-1E22cm-3，方块电阻为20-50Ω/□，以上这种浓度保证在步骤S6制绒时背面局部p型重掺杂区不被腐蚀。
如背景技术所述的，该步骤中，局部p型重掺杂区之外的区域是未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域，但在高温推进过程中，硼元素从硼掺杂剂中挥发并进入未掺杂的晶硅区域，从而形成轻扩散层。
S5：通过化学刻蚀去除在高温推进中硅片表面生成的硼硅玻璃。因为硼硅玻璃在步骤S6制绒过程中会阻止硅与碱制绒液的反应，需要提前去除。具体可通过氢氟酸刻蚀去除在高温推进中硅片表面生成的BSG。氢氟酸清洗条件为氢氟酸浓度5-15%，时间10-30min。
S6：对硅片进行制绒。通过碱制绒的方法对硅片进行制绒，制绒后未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域的轻扩散层被完全去除并形成随机金字塔状的绒面结构；制绒后局部p型重掺杂区被保留，其高度高于未覆盖硼掺杂剂的晶硅区约0.5-2 um。碱制绒条件为：使用氢氧化钾或氢氧化钠浓度2-5%，制绒添加剂浓度为0.05-2%，温度为50-80℃，时间为300-600s。
该步骤中，由于硼元素挥发在硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域的轻扩散层表面浓度通常都在5E19cm-3以下，通过碱制绒的方法可以去除此区域的轻扩散层并能够在此区域形成随机金字塔状陷光结构；同时由于硅片背面局部p型重掺杂区含有高浓度的硼元素从而可以阻挡碱溶液刻蚀，所以该p型重掺杂区将被保留（而只有表面较浅一层富硼层被腐蚀去除）。当然，此步骤应当适当地控制制绒温度和时间，如果温度过高或制绒时间过长，硅片背面局部p型重掺杂区也可能会被过度腐蚀。
S7：在硅片正面制备n型发射结，具体可通过管式磷扩散、磷离子注入、磷源旋涂等方式完成。n型发射结掺杂的工艺条件参数不作具体限制，能实现n型发射结即可。n型发射结可以是均匀发射结，也可以是选择性发射结，即在正面金属电极对应区域采用n型重掺杂。在此需要注意的是，在硅片正面制作n型n型发射结过程中，磷可能会绕扩进入硅片边缘和硅片背面（包括未覆盖硼掺杂剂的局部晶硅区域和局部p型重掺杂区）。
S8：对硅片进行背面抛光刻蚀，去除在制备硅片正面的n型发射结过程中绕扩到硅片边缘和背面区域的磷，并对背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域进行抛光。具体可使用碱抛光的方法对硅片进行背面抛光，碱抛光方法如下：先使用氢氟酸水上漂的方法将硅片背面由于绕掺杂而形成的磷硅玻璃刻蚀掉，硅片正面的磷硅玻璃被保留，再使用碱抛光液对硅片背面进行抛光。可选地，氢氟酸水上漂所使用氢氟酸浓度为3-10%，工艺时间20-150s。可选地，碱抛光液使用氢氧化钾或氢氧化钠溶液，碱浓度3-15%，溶液温度50-80℃，时间30-600s。碱抛光过程中，由于硅片正面覆盖有磷硅玻璃，硅片正面不会被碱溶液抛光；由于硅片背面没有磷硅玻璃，硅片背面被抛光。碱抛光结束后，通过氢氟酸去除硅片正面磷硅玻璃，抛光后去除磷硅玻璃的氢氟酸浓度不作特别要求，一般情况下清洗100-300s即可。抛光所形成的表面形貌可决定最终硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域的表面形貌。
在对硅片背面进行碱抛光时，硅片的边缘和背面由于绕扩形成的磷掺杂层将被去除。由于绕扩形成的磷扩散深度远远低于p型重掺杂的深度，局部p型重掺杂区表面只有较浅的一层磷掺杂，该层磷掺杂在背面抛光时将被去除，同时局部p型重掺杂区的大部分硼掺杂会被保留。此步骤也应适当地控制碱抛光溶液的温度和时间，如果碱抛光温度过高或时间过长，硅片背面局部p型重掺杂区也有可能会被过度腐蚀。
S9：在硅片表面制备氧化层，该氧化层是用于钝化硅片正面和背面的掺杂结，尤其对正面n型发射结有良好的钝化作用。氧化层厚度约为1-10nm。具体可通过管式热氧化的方式对硅片进行氧化。可选地，氧化温度600-850℃，氧化时间300-1200s。
S10：制作硅片背面钝化层。所述硅片背面钝化层为氧化铝、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的一种或多种叠加。可选地，硅片背面钝化层厚度60-100nm，折射率1.5-2.25，制备方式不限。
S11：制作硅片正面减反层。所述硅片正面减反层为氧化铝、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的一种或多种叠加。可选地，硅片正面钝化减反层厚度60-100nm，折射率1.5-2.25，制作方式同样不限。
S12：制作电池金属电极。所述制作电池金属电极包括电池正面金属电极和背面金属电极。其中，电池正面金属电极为栅线状金属电极，若电池正面的n型发射结为选择性发射结，则正面金属电极的覆盖区域与n型重掺杂区域相对应，其电极材料、图案设计、制备方式不限。其中，电池背面金属电极为栅线状或其它图案的金属电极，其覆盖区域与局部p型重掺区域相对应，其电极材料、图案设计、制作方式不限。
进一步，本发明还公开了一种p型双面电池，采用上述方法制备获得。结合图2所示，该p型双面电池主要包括p型硅衬底1，在p型硅衬底1正面依次布置的n型掺杂面2、正面钝化减反膜3和正面金属电极4；在p型硅衬底1背面依次布置的的p型重掺杂区5、背面钝化膜6和背面金属电极7。p型重掺杂区5采用图案化设计，需要与背面金属电极图案相对应，且其高度高于背面p型重掺杂区5之外的未掺杂晶硅区域约0.5-2um。其中，n型掺杂面2的n型发射结可以是均匀发射结，也可以是选择性发射结（即在正面金属电极对应区域采用n型重掺杂），如果是n型选择性发射结，则需要与正面的金属电极图案相对应。
下面本发明结合具体的实施案例以进一步对本发明进行解释说明。
选取一种p型硅片，该p型硅片为电阻率为1Ω/cm，面积为6英寸。
通过碱抛光法对硅片进行表面处理，在硅片表面形成抛光状态，碱抛光条件选用：氢氧化钾水溶液对硅片背面进行抛光，氢氧化钾浓度8%，溶液温度60℃，时间300s。
通过丝网印刷硼浆的方式在硅片背面覆盖硼浆。硼浆在硅片背面呈等间距栅线状分布，栅线宽度60um，栅线间距1mm，栅线位置与电池背面金属电极位置相对应。
p型重掺杂区使用管式高温炉对硅片进行高温推进，在硅片背面形成局部p型重掺杂区，同时硅片两面生成硼硅玻璃（这是由于所印刷的硼掺杂剂中的硼会挥发到炉管内的气氛中），其高温推进工艺条件选用：推进温度1020℃，时间90min，氮气流量15000sccm，氧气流量5000sccm。推进工艺完成后局部p型重掺杂区域内的硼元素表面浓度约2E20cm-3，方块电阻约20Ω/□。
通过氢氟酸清洗去除在高温推进中硅片表面生成的硼硅玻璃，氢氟酸刻蚀工艺条件选用：氢氟酸浓度10%，清洗时间20min。
通过碱制绒的方法对硅片进行制绒，经过制绒后，背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域的轻扩散层被完全刻蚀去除并生成随机金字塔状陷光的表面形貌结构；制绒后局部p型重掺杂区被保留，其高度高于p型重掺杂区之外的区域约1um。碱制绒工艺条件选用：氢氧化钾浓度2.5%，制绒添加剂浓度0.1%，温度70℃，制绒时间500s。
通过炉管式的三氯氧磷扩散的方法在硅片正面制作均匀的n型发射结。管式磷扩散工艺条件选用：沉积步温度780℃，沉积步时间600s，沉积步小氮流量600sccm，沉积步氧气流量500sccm，沉积步氮气流量1000sccm；推进步温度840℃，推进步时间1200s，推进步氮气流量2000sccm。n型发射结的方块电阻约为90Ω/□。
然后先使用氢氟酸水上漂的方法将硅片背面的磷硅玻璃刻蚀去除干净，再使用碱抛光液对硅片进行抛光，刻蚀去除在制备正面n型发射结过程中绕到边缘和背面的磷，并对电池背面进行抛光。在上述碱抛光过程中，硅片正面磷硅玻璃可以阻挡碱抛光，这是因为碱溶液对磷硅玻璃的刻蚀速率要明显慢于其对硅的刻蚀速率。碱抛光后，硅片正面磷硅玻璃可以用氢氟酸刻蚀去除。在上述中，氢氟酸水上漂所使用氢氟酸浓度为10%，工艺时间80s；碱抛光液使用氢氧化钾溶液，氢氧化钾浓度5%，溶液温度60℃，时间200s；用于刻蚀去除正面磷硅玻璃的氢氟酸溶液浓度为0.5%，时间30秒。
通过管式热氧化的方式对硅片进行氧化，管式热氧化条件选用：氧化温度700℃，时间600s。
制作硅片背面钝化层。所述硅片背面钝化层为氧化铝和氮化硅组成的叠层钝化膜，氧化铝膜位于硅片和氮化硅膜之间。其中，通过原子层沉积制作氧化铝膜，氧化铝膜厚度10nm。其中，通过等离子体增强化学气相沉积制作氮化硅膜，氮化硅层厚度80nm，折射率1.95。
制作硅片正面钝化减反层。所述硅片正面钝化减反层为氮化硅层。通过等离子体增强化学气相沉积制作氮化硅层，氮化硅层厚度75nm，折射率2.05。
通过丝网印刷和烧结的方法制作电池正面金属电极和背面金属电极。其中，电池正面金属电极为等间距栅线状金属电极，栅线宽度25um，栅线间距1.5um。其中，电池背面金属电极为等间距栅线状金属电极，栅线宽度25um，栅线间距1mm，背面金属电极与背面局部p型重掺区域相对应。烧结条件采用常规烧结调节工艺即可，不作具体限制。
由此，制得所述的p型双面电池。
最后需要说明的是，对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种p型双面电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
选取一种p型硅片，对所述硅片进行表面结构化处理，以在硅片表面形成特定形貌；
在所述硅片背面局部覆盖硼掺杂剂；
对背面覆盖有硼掺杂剂的硅片进行高温推进，在所述硅片背面形成局部p型重掺杂区，所述局部p型重掺杂区硼元素表面浓度为7E19-1E22cm-3；
去除高温推进过程中硅片表面生成的硼硅玻璃；
采用碱性制绒液对去除硼硅玻璃后的硅片进行制绒，刻蚀掉硅片表面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域因高温推进过程中硼掺杂剂中硼元素挥发形成的轻扩散层，并所述晶硅区域表面形成绒面结构；在此过程中，所述局部p型重掺杂区仍保留原有的表面形貌，且高度高于硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域的高度；
在硅片正面制作n型扩散面，形成n型发射结，同时硅片表面生成磷硅玻璃；
采用碱抛光液对硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域进行抛光，同时去除在n型扩散面制作过程中在硅片背面和边沿形成的n型绕扩层；
完成背面抛光后，在所述硅片正面制作钝化减反射层，在背面制作钝化层；
在所述硅片正、背面制作金属电极，所述背面金属电极与局部p型重掺杂区相对应。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，选用丝网印刷或打印方式在硅片背面覆盖硼掺杂剂，所述硼掺杂剂包含但不限于含硼浆料、硼墨、掺硼硅粉。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高温推进工艺方案为：推进温度为750-1100℃，时间为30-120min，氮气流量为3000-20000sccm，氧气流量为0-20000sccm。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述局部p型重掺杂区高度高于硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域0.5-2um。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面结构化处理方式包括制绒和抛光；所述金属电极的制作方式包括丝网印刷、电镀或物理气相沉积；所述金属电极制作方式为电镀或物理气相沉积时，所述表面结构化处理采用抛光方式，从而在局部p型重掺杂区形成抛光结构；所述金属电极制作方式为丝网印刷时，所述表面结构化处理采用制绒方式，从而在局部p型重掺杂区形成绒面结构。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱性制绒液为浓度为2-5%的氢氧化钾或氢氧化钠溶液，制绒温度为50-80℃，制绒时间为300-600s。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过炉管式磷扩散、磷离子注入或磷源旋涂方式在硅片正面制作n型掺杂结；所述n型掺杂结包括均匀掺杂的发射结和选择性发射结。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用碱抛光液对硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域进行抛光，同时去除在n型发射结制备过程中绕掺杂到硅片背面和边沿的n型掺杂层，具体包括：先采用氢氟酸水上漂方式去除硅片背面的磷硅玻璃，在此过程中保留硅片正面的磷硅玻璃，然后使用碱抛光液对硅片背面未覆盖硼掺杂剂的晶硅区域进行抛光；所述水上漂方式采用的氢氟酸浓度为3-10%，工艺时间20-150s；所述碱抛光液使用浓度为3-15%的氢氧化钾或氢氧化钠溶液，溶液温度50-80℃，时间30-600s；抛光后，再通过氢氟酸去除硅片正面的磷硅玻璃。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在碱抛光之后，制作硅片背面钝化层之前，在硅片正面生长一层氧化层，所述氧化层厚度为1-10nm。
10.一种p型双面电池，其特征在于，采用如权利要求1至9任意一项所述的p型双面电池制备方法制备，包括p型硅片，位于p型硅片正面的n型发射结、正面钝化减反层和正面金属电极，位于p型硅片背面的局部p型重掺杂区、背面钝化层和背面金属电极，所述局部p型重掺杂区与背面金属电极的位置相对应；所述局部p型重掺杂区的方块电阻为20-50Ω/□。
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