双面钝化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领域，具体涉及一种双面钝化太阳能电池的制作方法。
【背景技术】
[0002] 太阳能电池又称为"太阳能芯片"或"光电池"，是一种利用太阳光直接发电的光电 半导体薄片。它只要被光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。高效太 阳电池发展的重要方向是采用钝化的方式。正面的钝化为采用PECVD的方式制作H掺杂氮 化硅层钝化表面悬挂键；背面钝化采用铝重掺杂形成铝背场或采用原子层沉积氧化铝层形 成场钝化。这两种方式可以对目前的硅片起到很好的钝化效果，但是还存在一些缺点：
[0003] 1)正面的H掺杂浓度不高，钝化效果不佳；
[0004] 2)铝重掺杂破坏晶硅，钝化效果大打折扣；
[0005] 3)氧化铝层场钝化效果很好，开压还有提升的空间
[0006] 为了改善以上三点，需要开发新的增强钝化效果的方法。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在提供一种钝化效果好的双面钝化太阳能电池的制作方法。
[0008] 为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种双面钝化太阳能电池的制作方法， 其中，包括以下步骤：
[0009] A、正面钝化
[0010] 1)采用PECVD将太阳能电池的正面沉积20~500nm厚度的N型a -Si薄层；
[0011] 2)采用PECVD在所述N型a -Si薄层的表面沉积1~IOnm厚度的SiOx薄层；
[0012] 3)采用PECVD沉积70~120nm厚度的SiNx薄层；
[0013] B、背面钝化
[0014] 1)采用PECVD沉积20~500nm厚度的P型a -Si薄层；
[0015] 2)采用原子层沉积法在所述P型a -Si薄层上沉积10~300nm厚度的Al2O3薄 层；
[0016] 3)采用 PECVD 沉积 30 ~120nm 的 SiNx薄层；
[0017] C、金属电极的制作
[0018] 1)在太阳能电池的背面印刷穿透性背电极浆料，背电极浆料形成栅线图形的图 案，然后烘干，所述背电极浆料为银浆或其他浆料；然后印刷背电场浆料，烘干，所述背电场 浆料为铝浆；
[0019] 2)在太阳能电池的正面印刷正电极浆料，所述正电极浆料为正银浆料；
[0020] 3)进行烧结处理，烧结后，正电极浆料至少与N型a -Si薄层接触，背电极浆料至 少与P型a -Si薄层接触。
[0021] 本文所述的原子层沉积法是指一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在 基底表面的方法。所述PID为电势诱发衰减效应。
[0022] 采用上述方案，在烧结过程中，背电极浆料可以穿透SiNx与A1203层甚至P型 a -Si薄层，直接接触到P型a -Si薄层甚至Si基底。背电极浆料为铝浆或银浆或两者的 混合，其具有良好的导电性和附着性强的特点，可以辅助导电，加强导电的效果。正电极浆 料可以腐蚀SiNx层，直接接触到N型a -Si薄层甚至Si基底，具有良好的接触性能和导电 性能。与传统的钝化方法相比，本方案正面采用N型α-Si薄层与SiOx薄层结合的方式增 强钝化效果，背面采用P型a -Si薄层和Al2O3结合的方式增强钝化效果；N型a -Si薄层 与P型a -Si薄层均可以更好的提升开压，提供更好的导电性能；SiOx薄层可以提供更好 的抗PID性能。
[0023] 进一步地，A步骤中，作为优选举例：所述N型a -Si薄层的厚度为120nm，所述 SiOx薄层的厚度为4nm，所述SiNx薄层的厚度为85nm。大量的试验证明，此厚度的钝化层 具有的抗PID性能好，性价比高。
[0024] 进一步地，B步骤中，作为优选举例：所述P型a-Si薄层的厚度为50nm，所述Al2O 3 的厚度为150nm，所述SiNx薄层的厚度为80nm。大量的试验证明，此厚度的钝化效果较好。
[0025] 进一步地，C步骤中，所述正银衆料能印刷小于70nm的线宽，所述背电极衆料具 有穿透性，可以腐蚀氮化硅和氧化铝。正银浆料可选用常规主流正银浆料如杜邦17F、杜邦 18A、贺利氏9621B、三星8700等，的背电极浆料具有穿透性，可以腐蚀氮化硅和氧化铝，背 电场浆料为常规主流铝浆，如儒兴8252C2等。
【具体实施方式】
[0026] 下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明：
[0027] 实施例1 :
[0028] 本方案提供一种双面钝化太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：
[0029] A、正面钝化
[0030] 1)采用PECVD将太阳能电池的正面沉积120nm厚度的N型a -Si薄层；
[0031] 2)采用PECVD在所述N型a -Si薄层的表面沉积4nm厚度的SiOx薄层；
[0032] 3)采用PECVD沉积85nm厚度的SiNx薄层；
[0033] B、背面钝化
[0034] 1)采用PECVD沉积50nm厚度的P型a -Si薄层；
[0035] 2)采用原子层沉积法在所述P型a -Si薄层上沉积30nm厚度的Al2O3薄层；
[0036] 3)采用 PECVD 沉积 80nm 的 SiNx薄层；
[0037] 实施例2 :
[0038] 本方案提供一种双面钝化太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：
[0039] A、正面钝化
[0040] 1)采用PECVD将太阳能电池的正面沉积20nm厚度的N型a -Si薄层；
[0041] 2)采用PECVD在所述N型a -Si薄层的表面沉积4nm厚度的SiOx薄层；
[0042] 3)采用PECVD沉积85nm厚度的SiNx薄层；
[0043] B、背面钝化
[0044] 1)采用PECVD沉积20nm厚度的P型a -Si薄层；
[0045] 2)采用原子层沉积法在所述P型a -Si薄层上沉积30nm厚度的Al2O3薄层；
[0046] 3)采用 PECVD 沉积 80nm 的 SiNx薄层；
[0047] 实施例3 :
[0048] 本方案提供一种双面钝化太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：
[0049] A、正面钝化
[0050] 1)采用PECVD将太阳能电池的正面沉积120nm厚度的N型a -Si薄层；
[0051] 2)采用PECVD在所述N型a -Si薄层的表面沉积IOnm厚度的SiOx薄层；
[0052] 3)采用PECVD沉积80nm厚度的SiNx薄层；
[0053] B、背面钝化
[0054] 1)采用PECVD沉积20nm厚度的P型a -Si薄层；
[0055] 2)采用原子层沉积法在所述P型a -Si薄层上沉积80nm厚度的Al2O3薄层；
[0056] 3)采用 PECVD 沉积 80nm 的 SiNx薄层；
[0057] C、金属电极的制作
[0058] 1)在太阳能电池的背面印刷穿透性背电极浆料，背电极浆料形成栅线图形的图 案，然后烘干，所述背电极浆料为银浆或其他腐蚀性浆料；然后印刷背电场浆料，烘干，背电 场浆料为儒兴8252C2 ;
[0059] 2)在太阳能电池的正面印刷正电极浆料，所述正电极浆料为正银浆料杜邦18A ;
[0060] 3)进行烧结处理，烧结后，正电极浆料至少与N型a -Si薄层接触，背电极浆料至 少与P型a -Si薄层接触。
[0061 ] 下表为实施例传统钝化方法得到的太阳能电池的对比：
[0062]
[0063] 如上表所示，采用本方案制作的电池片采用优良的钝化工艺和处理工艺，其电池 效率和抗PID能力大为提高，而每片电池片的成本只略微增加。如果以发电能力比较，其综 合成本与传统方法相当，且能够保证成品率。
[0064] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作 过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明方案的前提下，还可以 作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的 效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的 【具体实施方式】等记载可以用于解释权利要求的内容。
【主权项】
1. 一种双面钝化太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤： A、 正面钝化 1) 采用PECVD将太阳能电池的正面沉积20~500nm厚度的N型a -Si薄层； 2) 采用PECVD在所述N型a -Si薄层的表面沉积l~10nm厚度的SiO层； 3) 采用PECVD沉积70~120nm厚度的SiNi薄层； B、 背面钝化 1) 采用PECVD沉积20~500nm厚度的P型a -Si薄层； 2) 采用原子层沉积法在所述P型a -Si薄层上沉积10~300nm厚度的Al2O3薄层； 3) 采用PECVD沉积30~120nm的SiNi薄层； C、 金属电极的制作 1) 在太阳能电池的背面印刷穿透性背电极浆料，背电极浆料形成栅线图形的图案，然 后烘干，所述背电极浆料为银浆或其他浆料；然后印刷背电场浆料，烘干，所述背电场浆料 为铝浆； 2) 在太阳能电池的正面印刷正电极浆料，所述正电极浆料为正银浆料； 3) 进行烧结处理，烧结后，正电极浆料至少与N型a -Si薄层接触，背电极浆料至少与 P型a -Si薄层接触。2. 如权利要求1所述的双面钝化太阳能电池的制作方法，其特征在于：A步骤中，所述 N型a -Si薄层的厚度为120nm，所述SiOT薄层的厚度为4nm，所述SiNT薄层的厚度为85nm〇3. 如权利要求1所述的双面钝化太阳能电池的制作方法，其特征在于，B步骤中，所述 P型a -Si薄层的厚度为50nm，所述Al2O3的厚度为150nm，所述SiN，薄层的厚度为80nm〇4. 如权利要求1-3任一项所述的双面钝化太阳能电池的制作方法，其特征在于，C步骤 中，所述正银浆料能印刷小于70nm的线宽，所述背电极浆料具有穿透性，可以腐蚀氮化硅 和氧化铝。
【专利摘要】本发明公开了一种双面钝化太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：A、正面钝化，B、背面钝化和C、金属电极的制作。正面钝化主要包括：1）采用PECVD将太阳能电池的正面沉积20~500nm厚度的N型α-Si薄层；2）采用PECVD在所述N型α-Si薄层的表面沉积1~10nm厚度的SiO<i>x</i>薄层；3）采用PECVD沉积70~120nm厚度的SiN<i>x</i>薄层；背面钝化主要包括：1）采用PECVD沉积20~500nm厚度的P型α-Si薄层；2）采用原子层沉积法在所述P型α-Si薄层上沉积10~300nm厚度的Al2O3薄层；3）采用PECVD沉积30~120nm的SiN<i>x</i>薄层；与传统的钝化方法相比，本方案采用PECVD和原子层沉积法形成钝化层，不会破坏晶格结构，钝化效果更好。同时，背电极浆料和正电极浆料均具有良好的导电性能，具有适应更高的方阻的能力。
【IPC分类】H01L31/18, H01L31/0224
【公开号】CN105047755
【申请号】CN201510377224
【发明人】黄海深, 袁占强, 袁江芝, 吴波, 杨秀德, 王鸿
【申请人】遵义师范学院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月1日