一种背钝化太阳能电池的激光脉冲方法与流程

文档序号:11810223阅读:374来源:国知局
本发明涉及一种背钝化太阳能电池的激光脉冲方法,属于太阳能电池的制造
技术领域

背景技术
:由于Al2O3薄膜与SiN薄膜均为绝缘层无法导电,激光的作用主要就是将背面膜层划开使硅基体露出,在完成背电场印刷烧结后使得硅基体能够和铝背场形成良好的欧姆接触,这样使得激光输出能量对氧化铝的钝化效果有着重要的影响,激光输出能量大会使腐蚀深度增加、热损伤较大直接影响了氧化铝膜层的钝化效果,使得开路电压降低,激光输出能量小会使腐蚀深度不足,不能完全打穿背面氮化硅和氧化铝膜层导致硅基体与铝背场间接触不良,使串联电阻大大增加,从而使填充降低。目前常见的激光脉冲方式多为单脉冲,一方面这种脉冲方式同比输出能量较大,不易控制,稳定性较差,容易对膜层及硅基体造成损伤;另一方面现抛光工序为适应PERC电池量产需求多采用酸抛光,但此种抛光方式对应背镀膜层的平整性较差,通过单脉冲方式激光开槽部位形貌不良,主要体现在平整性上,使得硅基体与铝背场的接触不良。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题是提供一种能够减少对背面膜层及硅基体的损伤,增强钝化效果,并能提高PERC电池的转换效率的背钝化太阳能电池的激光脉冲方法。为了解决上述技术问题,本发明的背钝化太阳能电池的激光脉冲方法,包括以下步骤:A、对单晶硅片进行制绒处理,形成金字塔绒面;B、扩散制备PN结;C、抛光去除边结及表面缺陷,使背表面平整;D、通过ALD、PECVD使正背面形成钝化膜层;E、在背表面采用激光设备进行激光开槽,开槽采用脉冲方式为多脉冲,脉冲数为2-5;F、丝网印刷形成正电极,背电极及背场;G、烧结使金属与硅之间形成良好的欧姆接触。所述步骤G完成后进行测试电池的电性能。所述步骤E中,输出功率为10-40W,频率为400-1000KHz,频率与脉冲数相对应,频率与脉冲数乘积小于2000。所述钝化膜为氧化铝、氮化硅或氧化硅薄膜或其中至少两种材料的叠层膜,膜层厚度为50-300nm。所述激光设备为皮秒、亚秒或纳秒激光器。本发明的优点在于:由于开槽采用脉冲方式为多脉冲,特别是对激光的参数范围进行设定,由此使得在同比条件下,利用多脉冲输出总能量小,减小了对硅基体及膜层的损伤,同时脉冲数的增加使激光开槽时对膜层平整性的要求放宽,使开槽部位的平整性更好,从而减少了对背面膜层及硅基体的损伤,增强钝化效果;同时激光开槽部位的平整度更好,使得硅基体能够和铝背场形成良好的欧姆接触,从而提高了太阳能电池的转换效率。具体实施方式下面结合具体实施方式,对本发明的背钝化太阳能电池的激光脉冲方法作进一步详细说明。本发明的背钝化太阳能电池的激光脉冲方法,包括以下步骤:A、对单晶硅片进行制绒处理,形成金字塔绒面;B、扩散制备PN结;C、抛光去除边结及表面缺陷,使背表面平整;D、通过ALD、PECVD使正背面形成钝化膜层;钝化膜为氧化铝、氮化硅或氧化硅薄膜或其中至少两种材料的叠层膜,膜层厚度为50-300nm;E、采用激光设备在背表面进行激光开槽,开槽采用脉冲方式为多脉冲,脉冲数为2-5;其输出功率为10-40W,频率为400-1000KHz,频率与脉冲数相对应,频率与脉冲数乘积小于2000;所说的激光设备为皮秒、亚秒或纳秒激光器。F、丝网印刷形成正电极,背电极及背场;G、烧结使金属与硅之间形成良好的欧姆接触。H、进行测试电池的电性能。其对比实施例如下:对比例一:A、对单晶硅片进行制绒处理,形成金字塔绒面;B、扩散制备PN结;C、抛光去除边结及表面缺陷,使背表面平整;D、通过ALD、PECVD使正背表面形成钝化膜层,正面为氮化硅膜层,厚度为80nm,背面为氧化铝和氮化硅叠层膜,厚度为130nm;E、采用皮秒激光器在背表面进行激光开槽,开槽采用脉冲方式为单脉冲,开槽频率为625KHz,输出功率为12W。F、丝网印刷形成正电极,背电极及背场;G、烧结使金属与硅之间形成良好的欧姆接触;H、测试电池的电性能。对比例二:本实施例的背钝化太阳能电池的激光脉冲方法,包括以下步骤:A、对单晶硅片进行制绒处理,形成金字塔绒面;B、扩散制备PN结;C、抛光去除边结及表面缺陷,使背表面平整;D、通过ALD、PECVD使正背面形成钝化膜层;正面为氮化硅膜层,厚度为80nm,背面为氧化铝和氮化硅叠层膜,厚度为130nm;E、在皮秒激光器背表面进行激光开槽,开槽采用脉冲方式为双脉冲,开槽频率为625KHz,输出功率为12W;F、丝网印刷形成正电极,背电极及背场;G、烧结使金属与硅之间形成良好的欧姆接触。F、进行测试电池的电性能。对比例三:A、对单晶硅片进行制绒处理,形成金字塔绒面;B、扩散制备PN结;C、抛光去除边结及表面缺陷,使背表面平整;D、通过ALD、PECVD使正背表面形成钝化膜层,正面为氮化硅膜层,厚度为80nm,背面为氧化铝和氮化硅叠层膜,厚度为130nm;E、采用皮秒激光器在背表面进行激光开槽,开槽采用脉冲方式为三脉冲,开槽频率为625KHz,输出功率为12W。F、丝网印刷形成正电极,背电极及背场;G、烧结使金属与硅之间形成良好的欧姆接触;H、测试电池的电性能。按照上述方法制备出PERC电池的电性能见表1,可以看出多脉冲相比于单脉冲效率提高0.2-0.4%,主要为表现为开压及填充的提高,随着脉冲数的增加,开压提升幅度降低。脉冲方式EtaUocIscFFRsRsh单脉冲20.920.6529.71179.560.0020170.22双脉冲21.260.6549.72580.550.0018250.12三脉冲21.260.6559.75780.140.0019324.81当前第1页1 2 3 
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