N型全铝背发射极太阳能电池的制作方法和该方法制备的太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池技术领域，具体地说是一种提高传统铝背发射极太阳能电池转换效率的N型全铝背发射极太阳能电池的制作方法和该方法制备的太阳能电池。
【背景技术】
[0002]太阳能电池是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且利用的是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池具有广阔的发展前景。
[0003]太阳能电池的种类繁多，其中，N型太阳能电池由于可以达到较高的转换效率，受到越来越多业内人士的关注。P型硅衬底的“硼氧对”会引起效率衰减问题，采用N型硅衬底则没有这个问题。一般N型硅的少子寿命较长，一般在10ys以上，所以N型硅衬底有利于提高太阳能电池的光电效率。N型硅太阳能电池有多种实现方式，可以把发射结做在正面、背面、双面，还可以做成SE、EWT、PERL、MWT和HIT等结构。
[0004]铝背发射极太阳能电池[CN201410476345、CN201410011631]是N型太阳能电池的一种。它的制作流程与传统P型太阳电池的流程相似，主要是硅衬底和电极制作稍有不同。铝背发射极的制作工艺能够实现从P型硅太阳能电池片向N型硅太阳能电池片制造工艺的产业化转移。唯一不同的区别在于用磷扩散步骤制作表面电场(FSF)取代发射极，且在共烧结工序形成铝背发射极场。铝背发射极电池还可以利用IC工业废N型单晶硅片来制造太阳能电池[CN200620047100]。
[0005]常规的N型铝背发射极太阳能电池如图1所示。其通常的制作过程为:去除N型硅片100的表面损伤层并制备绒面-磷扩散制作η.层101-边缘刻蚀和去玻璃层-制备减反射层102-印刷背面银电极106并烘干-印刷背面场铝浆103并烘干-印刷正面银电极105并烘干-烧结形成铝背发射极104。铝背发射极太阳能电池工艺成本低，操作简单，易于实现产业化；然而通过常规铝背发射极电池的制作方式做出的电池片，因铝背发射极104在烧结过程中形成，故背表面铝背发射极104不是全背场，与背面银电极106交界PN结很容易遭到破坏，从而易形成漏电流，该漏电的存在导致电池效率大幅降低；另外，铝背发射极104没有覆盖正个背面，使得背面非全铝背发射极，背面银电极处无PN结形成，PN结有效面积偏小，从而效率也偏低。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种提高太阳能电池转换效率的N型全铝背发射极太阳能电池的制作方法和该方法制备的太阳能电池。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案解决的:
一种N型全铝背发射极太阳能电池的制作方法，其特征在于:该制作方法的步骤如下:
(I)提供N型半导体衬底，对所述N型半导体衬底去除表面损伤层及制备表面绒面； (2)在所述N型半导体衬底表面采用磷扩散形成n+掺杂层，并刻蚀去除边缘与背面的n+掺杂层；
(3)在n+掺杂层背离N型半导体衬底正面的一侧表面上制备减反射层；
(4)印刷覆盖N型半导体衬底全部背表面的背面铝浆，烧结使所述N型半导体衬底的背表面形成全面积铝背发射极；
(5)N型半导体衬底的背面刻蚀去铝浆，剩铝背发射极；
(6)在铝背发射极背离所述N型半导体衬底背面的一侧表面上制备背钝化层；
(7)分别印刷正面电极银浆形成正电极并烘干、印刷背面电极银铝浆形成背电极并烘干，烧结形成电极欧姆接触即制作完成该N型全铝背发射极太阳能电池。
[0008]所述步骤(4)中的背面铝浆所用铝浆料的组成及重量百分含量为:60-80%的铝粉、15-30%的有机载体、0.5-8%的玻璃粉和0.1-5%的添加剂。
[0009]所述步骤(4)中的烧结温度峰值为300-900°C，烧结时间为15s_10min。
[0010]所述步骤(4)中的烧结温度峰值为600-850°C，烧结时间为40s_2min。
[0011]所述步骤(3 )中的减反射层为氮化硅层、氧化铟锡层、氧化锌层、氧化硅层、氧化铝层、氢化非晶硅层、氢化微晶硅层、氢化非晶碳化硅层中的任意一种、或者包含氮化硅层在内的两种或两种以上的组合层。
[0012]所述步骤(6)中的背钝化层为氧化铝层、氧化硅层、氮化硅层或氮氧化硅层构成的单层结构或包括至少两层的叠层结构。
[0013]所述步骤(7)中的背面电极银铝浆的组成及重量百分含量为:65-95%的银粉、
0.2-10%的铝粉、0.5-25%的玻璃粉、4-30%的有机载体和0.1-5%的添加剂。
[0014]所述步骤(7)中所用的烧结温度峰值为800-1000°C，烧结时间为30s_5min。
[0015]所述步骤(I)中所用的N型半导体衬底为单晶硅片或者多晶硅片。
[0016]N型全铝背发射极太阳能电池的制作方法制备的太阳能电池，其特征在于:
该太阳能电池包括N型半导体衬底；
覆盖在所述N型半导体衬底正面的n+掺杂层；
覆盖在所述n+掺杂层背离所述N型半导体衬底正面的一侧表面上的减反射层；
位于所述N型半导体衬底背面并覆盖全部N型半导体衬底背面的铝背发射极；
覆盖在所述铝背发射极背离所述N型半导体衬底背面的一侧表面上的背钝化层；
位于N型半导体衬底正面的正电极和位于N型半导体衬底背面的背电极。
[0017]所述背钝化层的厚度为Inm?10nm并为氧化铝层和氮化硅层的双层结构，且所述氧化铝层位于所述氮化硅层和所述铝背发射极之间。
[0018]本发明相比现有技术有如下优点:
(I)全铝背发射极设计防止了传统的铝背发射极电池的局部铝背发射极与背面银电极交界处形成漏电流的问题。
[0019](2)全铝背发射极设计相对于传统的非全背面积发射极增加了有效的PN结面积，提高了太阳能电池的能量转换效率。
[0020](3)背钝化层对半导体的背面具有钝化作用，键合硅片背表面和背面内部的悬挂键，修复晶格缺陷，使硅片背面的复合中心减少，从而增加背面载流子寿命，有效减少电池开路电压和短路电流的损失，提高电池的转换效率。
[0021](4)背面刻蚀掉铝浆，而制备背钝化层，通常背钝化层是透明的，此结构暴露出N型半导体衬底所采用的半导体硅片的背面，故该太阳能电池能够制作成双面电池，使暴露出来的半导体硅片的背面能够接受光照，增加了电池的能量输出，从而提高了太阳能电池的转换效率。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]附图1为现有技术中N型背铝发射极太阳能电池的基本结构图，其中:100—N型硅片；101 — n+层；102—减反射层；103—背面场铝浆；104—铝背发射极；105—正面银电极；106—背面银电极；
附图2为本发明实施例二提供的N型全铝背发射极太阳能电池的基本结构示意图，其中:300—N型半导体衬底；301—n+惨杂层；302—减反射层；304—销背发射极；305—正电极；306—背电极；307—背钝化层；
附图3为本发明实施例一提供的N型全铝背发射极太阳能电池的制作方法流程图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
[0025]如图3所示:一种N型全铝背发射极太阳能电池的制作方法，该制作方法的步骤如下:
(1)提供单晶硅片或者多晶硅片作为N型半导体衬底，对所述N型半导体衬底去除表面损伤层及制备表面绒面；
(2)在所述N型半导体衬底表面采用磷扩散形成n+掺杂层，并刻蚀去除边缘与背面的n+掺杂层；
(3)在n+掺杂层背离N型半导体衬底正面的一侧表面上制备减反射层，该减反射层为氮化硅层、氧化铟锡层、氧化锌层、氧化硅层、氧化铝层、氢化非晶硅层、氢化微晶硅层、氢化非晶碳化硅层中的任意一种、或者包含氮化硅层在