专利名称:一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法
技术领域:
本发明涉及一种太阳能电池的制备方法。
背景技术:
现代化太阳电池工业化生产朝着高效低成本化方向发展,选择性发射结与背面点接触(PERC)技术相结合作为高效低成本发展方向的代表,其优势在于:
(1)优异的蓝光响应:选择性发射结技术有效地解决了发射结浅扩散需求与金属接触高浓度接触需求的矛盾,提升电池的短波响应;
(O优异的背反射器:由于电池背面介质膜的存在使得内背反射从常规全铝背场65%增加到92-95%。一方面增加的长波光的吸收,另一方面尤其对未来薄片电池的趋势提供了技术上的保证;
(2)优越的背面钝化技术:由于背面介质膜的良好的钝化作用,可以将背面复合速率从全铝背的 1000cm/s降低到100-200cm/s ;
当前国内外众多公司及研究单位都在研制单晶硅背面点接触太阳电池,也存在选择性发射结太阳电池的量产,但始终没有一个低成本可量产太阳电池制备方法将两者结合,实现钝化发射结背面点接触单晶硅太阳电池。
发明内容
发明目的:针对上述问题,本发明的目的是提供一种能够有效降低生产成本,可实现批量化生产的选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法。技术方案:为了解决现有技术的不足,本发明提供的一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法,包括步骤
(a)娃片去损伤并制绒;
(b)磷扩散;
(c)背面磷硅玻璃PSG去除,背面抛光;
Cd)形成选择性发射结及PSG去除清洗;
Ce)背面氧化铝/氮化硅叠层薄膜生长;
(f)正面减反射薄膜生长
(g)背面开孔;
(h)丝网印刷背银,背铝,正银;
(i)烧结,测试。其中,所述步骤(C)背面磷硅玻璃PSG去除,背面抛光方法为采用在线滚轮式设备,单面去除PSG,再对其进行抛光。步骤(a)中所述的娃片为P型娃片,电阻率0.5-6 ohm.cm。所述步骤(b)磷扩散形成η型层,方阻值控制在30-120ohm/sq,并在其上生长SiNx或SiOx钝化减反射层。所述步骤(d)的形成选择性发射结,其形成方法为湿法SE技术或利用激光掺杂实现SE技术。
所述步骤(h)丝网印刷背银,背铝,正银为电池前表面印刷Ag栅线,背表面
印刷铝背场及电极。所述步骤(f)的正面减反射薄膜生长为在电池正面印刷Al浆并烘干,直接利用LFC工艺形成背面点接触。步骤(g)所述的背面开孔为激光开孔或采用腐蚀浆料刻蚀开孔。有益效果:与现有技术相比,本发明通过改进生产工艺,保证电池转换效率的同时能够有效降低生产成本,提高企业经济效益,适于产业化生产。
图1为PN结掺杂曲线对比图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。一种可量产的背面点接触单晶硅太阳电池的制备方法实例,以P型单晶硅片为基体材料,制造方法的具体步骤如下:
(1)P型硅片去损伤并制绒,清洗;
(2)管式磷扩散,扩散方阻50ohm/sq ;
(3)湿法inline设备背面磷硅玻璃(PSG)去除,背面抛光;
(4)湿法SE:喷蜡做掩膜,蚀刻正面,去除蜡,去除正面PSG及清洗;
(5)在硅片的背表面生长氧化铝钝化膜,厚度约IOnm;
(6)在硅片的前表面用PECVD的方法生长氮化硅减反膜80nm;
(7)在娃片的背表面用PECVD的方法生长氧化娃/氮化娃叠层膜120nm;
(8)激光开孔;
(9)在硅片的背表面印刷背电极及铝背场,在硅片的前表面印刷栅线;
(10)烧结,测试。单晶电池转换效率批次平均效率达到20.1%。且光衰减,背场拉力,以及组件端可靠性测试均符合TUV标准。
实施例2:一种可量产的背面点接触多晶硅太阳电池的制备方法实例,以P型多晶硅片为基体材料,制造方法的具体步骤如下:
(1)P型硅片去损伤并制绒,清洗;
(2)管式磷扩散,扩散方阻50ohm/sq ;
(3)湿法inline设备背面磷硅玻璃(PSG)去除,背面抛光;
(4)湿法SE:喷蜡做掩膜,蚀刻正面,去除蜡,去除正面PSG及清洗; (5)在硅片的背表面生长氧化铝钝化膜,厚度为IOnm;
(6)在硅片的前表面用PECVD的方法生长氮化硅减反膜80nm;
(7)在娃片的背表面用PECVD的方法生长氧化娃/氮化娃叠层膜120nm;
(8)激光开孔;
(9)在硅片的背表面印刷背电极及铝背场,在硅片的前表面印刷栅线;
(10)烧结,测试。多晶电池转换效率批次平均效率达到18.3%。且光衰减,背场拉力,以及组件端可靠性测试均符合TUV标准。
权利要求
1.一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法,其特征在于:包括步骤 (a)娃片去损伤并制绒; (b)磷扩散; (c)背面磷硅玻璃PSG去除,背面抛光; Cd)形成选择性发射结及PSG去除清洗; Ce)背面氧化铝/氮化硅叠层薄膜生长; (f)正面减反射薄膜生长 (g)背面开孔; (h)丝网印刷背银,背铝,正银; (i)烧结,测试; 其中,所述步骤(c)背面磷硅玻璃PSG去除,背面抛光方法为采用在线滚轮式设备,单面去除PSG,再对其进行抛光。
2.根据权利要求1所述的一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法,其特征在于:步骤(a)中所述的娃片为P型娃片,电阻率0.5-6 ohm.cm。
3.根据权利要求1所述的一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述步骤(b)磷扩散形成η型层,方阻值控制在30-120ohm/Sq,并在其上生长SiNx或SiOx钝化减反射层。
4.根据权利要求1所述的一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述步骤(d)的形成选择性发射结,其形成方法为湿法SE技术或利用激光掺杂实现SE技术。
5.根据权利要求1所述的一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述步骤(h)丝网印刷背银,背招,正银为电池前表面印刷Ag栅线,背表面印刷铝背场及电极。
6.根据权利要求1所述的一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述步骤(f)的正面减反射薄膜生长为在电池正面印刷Al浆并烘干,直接利用LFC工艺形成背面点接触。
7.根据权利要求1所述的一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法,其特征在于:步骤(g)所述的背面开孔为激光开孔或采用腐蚀浆料刻蚀开孔。
全文摘要
本发明公开了一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法,(a)硅片去损伤并制绒;(b)磷扩散;(c)背面磷硅玻璃PSG去除,背面抛光;(d)选择性发射结及PSG去除清洗;(e)背面氧化铝/氮化硅叠层薄膜生长;(f)正面减反射薄膜生长;(g)背面开孔;(h)丝网印刷背银,背铝,正银;(i)烧结,测试。本发明通过改进生产工艺,保证电池转换效率的同时能够有效降低生产成本,提高企业经济效益,适于产业化生产。
文档编号H01L31/18GK103078004SQ20131000205
公开日2013年5月1日 申请日期2013年3月5日 优先权日2013年3月5日
发明者夏正月, 高艳涛, 何恬, 孙珠珠, 宋文涛, 陈同银, 刘仁中, 李晓强, 董经兵, 孟津, 陶龙忠, 张斌, 邢国强 申请人:奥特斯维能源(太仓)有限公司