一种背面钝化太阳能电池及其制备方法_3

文档序号:9434582阅读:来源:国知局

[0063] 2. 1 采用 156mmX 156mm,电阻率为 1 ~3 Q.cm,厚度为 180 ~200 y m P 型 156 倒 角单晶(205的倒角)硅片,进行前期的制绒、扩散、刻蚀,得到形成N型发射极的P型硅片。
[0064] 2. 2利用臭氧设备,对2. 1中得到的形成N型发射极的P型硅片进行氧化,在正面 与背面均形成一层厚度为8nm的二氧化硅层,折射率为1. 45。
[0065] 2. 3采用管式PECVD设备在背面继续沉积二氧化硅层:通入SiH# N 20,控制SiH4 气体的流量为300sccm,N20的流量为4. 5slm,管内压力为1600mTorr,射频功率为6000W,占 空比为2 :36,沉积时间150s,得到厚度为23nm,折射率为1. 5的化学沉积形成的二氧化硅 层。
[0066] 2. 4采用管式PECVD设备在化学沉积形成的二氧化硅层表面沉积氮化硅层:通入 SiHjP NH3,所述NH3流量为5. 5slm,SiH4流量范围为550sccm,管内压力为1800mTorr,射 频功率为6500W,占空比为4 :48,沉积时间750s,得到厚度为100nm,折射率为2. 0的氮化硅 层,形成背面钝化层。
[0067] 2. 5采用管式PECVD设备在正面二氧化硅层表面沉积氮化硅层:通入SiHjP NH 3, 所述NH3流量为5. 5slm,SiH 4流量范围为550sccm,管内压力为1800mTorr,射频功率为 6500W,占空比为4 :48,沉积时间700s,得到厚度为80nm,折射率为1. 9的氮化硅层,形成钝 化膜。
[0068] 2. 6通过丝网印刷的方式在背面开槽后烧结形成局部铝背场,印刷背电场、背电极 与正电极,烧结后得到背面钝化太阳能电池。
[0069] 实施例3
[0070] 3. 1 采用 156mmX 156mm,电阻率为 1 ~3 Q .cm,厚度为 180 ~200 y m P 型 156 倒 角单晶(205的倒角)硅片,进行前期的制绒、扩散、刻蚀,得到形成N型发射极的P型硅片。
[0071] 3. 2利用臭氧设备,对3. 1中得到的形成N型发射极的P型硅片进行氧化,在正面 与背面均形成一层厚度为l〇nm的二氧化硅层,折射率为1. 5。
[0072] 3. 3采用管式PECVD设备在背面继续沉积二氧化硅层:通入SiHjP N 20,控制SiH4 气体的流量为400sccm,N20的流量为6slm,管内压力为1600mTorr,射频功率为6000W,占空 比为2 :36,沉积时间200s,得到厚度为26nm,折射率为1. 6的化学沉积形成的二氧化硅层。
[0073] 3. 4采用管式PECVD设备在化学沉积形成的二氧化硅层表面沉积氮化硅层:通入 SiHjP NH3,所述NH3流量为5. 5slm,SiH4流量范围为550sccm,管内压力为1800mTorr,射 频功率为6500W,占空比为4 :52,沉积时间850s,得到厚度为150nm,折射率为2. 1的氮化硅 层,形成背面钝化层。
[0074] 3. 5采用管式PECVD设备在正面二氧化硅层表面沉积氮化硅层:通入SiHjP NH 3, 所述NH3流量为5. 5slm,SiH 4流量范围为550sccm,管内压力为1800mTorr,射频功率为 6500W,占空比为4 :56,沉积时间800s,得到厚度为95nm,折射率为2. 0的氮化硅层,形成钝 化膜。
[0075]3. 6通过丝网印刷的方式在背面开槽后烧结形成局部铝背场,印刷背电场、背电极 与正电极,烧结后得到背面钝化太阳能电池。
[0076] 比较例1
[0077] 1. 1 采用 156mmX 156mm,电阻率为 1 ~3 Q.cm,厚度为 180 ~200 y m P 型 156 倒 角单晶(205的倒角)硅片,进行前期的制绒、扩散、刻蚀,得到形成N型发射极的P型硅片。
[0078] 1. 2利用PECVD在1. 1形成N型发射极的P型硅片正面制备氮化硅钝化层。
[0079] 1. 3印刷背电极、背电场与正电极,烧结后得到太阳能电池。
[0080] 对实施例1~3与比较例1中得到的背面钝化太阳能电池的Lifetime、Implies Voc及电性能进行测试得到结果见表1、表2及表3。
[0081] 表1背面钝化太阳能电池Lifetime测试结果
[0082]
[0083]
[0084] 表2背面钝化太阳能电池Voc测试结果
[0085]
[0086] 表3背面钝化太阳能电池电性能测试结果
[0087]
【主权项】
1. 一种背面钝化太阳能电池,其特征在于,包括:背电极、全铝背电场、背面钝化层、局 部铝背场、P型硅、N型发射极、钝化膜和正电极; 所述背电极、全铝背电场、背面钝化层、P型硅、N型发射极与钝化膜由下至上依次连 接; 所述全铝背电场通过所述局部铝背场与所述P型硅相连接; 所述正电极设置于钝化膜上,且通过烧结与所述N型发射极相连接; 所述背面钝化层包括二氧化硅层与氮化硅层,所述二氧化硅层与所述P型硅相连接, 所述氮化硅层与所述全铝背电场相连接;所述二氧化硅层包括氧化形成的二氧化硅层与等 离子体化学气相沉积形成的二氧化硅层; 所述钝化膜包括二氧化硅层与氮化硅层,所述二氧化硅层与所述N型发射极相连接。2. 根据权利要求1所述的背面钝化太阳能电池,其特征在于,所述背面钝化层中的氧 化形成的二氧化娃层的厚度为5~IOnm03. 根据权利要求1所述的背面钝化太阳能电池,其特征在于,所述背面钝化层中等离 子体化学气相沉积形成的二氧化硅层的厚度为20~30nm。4. 根据权利要求1所述的背面钝化太阳能电池,其特征在于,所述背面钝化层中的氮 化娃层的厚度为100~150nm〇5. 根据权利要求1所述的背面钝化太阳能电池,其特征在于,所述钝化膜中二氧化硅 层的厚度为5~IOnm06. 根据权利要求1所述的背面钝化太阳能电池,其特征在于,所述钝化膜中氮化硅层 的厚度为75~95nm〇7. -种背面钝化太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 1) 将P型硅片进行制绒、扩散与刻蚀,得到形成N型发射极的P型硅片; 2) 将所述形成N型发射极的的P型硅片进行氧化,在其正面与背面均形成一层二氧化 娃层; 3) 利用等离子体化学气相沉积在背面二氧化硅层表面沉积二氧化硅层,然后再沉积氮 化硅,形成背面钝化层; 4) 利用等离子体化学气相沉积在正面二氧化硅层表面沉积氮化硅,形成钝化膜; 5) 将形成钝化膜后的P型硅片背面开槽烧结形成局部铝背场,然后印刷背电场、背电 极与正电极,烧结后得到背面钝化太阳能电池。8. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中的氧化为热氧化或利 用臭氧氧化。9. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤5)中通过丝网印刷的方式 在背面开槽烧结形成局部铝背场。10. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述P型硅片的电阻率为1~ 3Q?cm;所述P型娃片的厚度为160~200ym。
【专利摘要】本发明提供了一种背面钝化太阳能电池及其制备方法,包括以下步骤:1)将P型硅片进行制绒、扩散与刻蚀;2)将所述形成N型发射极的P型硅片进行氧化,在其正面与背面均形成一层二氧化硅层;3)利用PECVD在背面二氧化硅层表面沉积二氧化硅层,然后再沉积氮化硅,形成背面钝化层;4)利用PECVD在正面二氧化硅层表面沉积氮化硅,形成钝化膜;5)将形成钝化膜后的P型硅片背面开槽烧结形成局部铝背场,然后印刷背电场、背电极与正电极。与现有技术相比,PECVD制备的氮化硅层中含有大量的氢原子,可饱和悬挂键,较高的背反射率增加了长波长的光的吸收,提高了背表面附近载流子的收集,而且钝化提高了少数载流子的寿命。
【IPC分类】H01L31/048, H01L31/18, H01L31/049
【公开号】CN105185851
【申请号】CN201510559397
【发明人】孙海杰, 蒋方丹, 金井升, 许佳平
【申请人】浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月6日
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