一种背面点接触晶体硅太阳能电池及其制备方法
【专利说明】一种背面点接触晶体硅太阳能电池及其制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种背面点接触晶体硅太阳能电池及其制备方法。
【背景技术】
[0003]现代太阳能电池工业化生产朝着高效低成本化方向发展，背钝化与金属化区域局域重掺杂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、介质薄膜优越的背面钝化技术，由于背面介质膜的良好的钝化作用，介质薄膜区域的背面复合速率降低至10-50cm/so
[0004]虽然该电池结构，澳大利亚新南威尔士大学早在上世界九十年代就已经提出，并且获得世界纪录25%的晶硅太阳电池，但是一种合适工业化生产的工艺方法并没有确定，本发明基于我们前期背面钝化工艺流程，特别针对背面金属化局域接触。
【发明内容】
[0005]发明目的:针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种背面点接触晶体硅太阳能电池及其制备方法。
[0006]技术方案:本发明公开了一种背面点接触晶体硅太阳能电池，从正面至反面依次包括正面电极、氮化硅减反膜、磷扩散层、P型硅基体、复合钝化层、背面非烧穿型铝层和烧穿型局域招层，其中所述复合纯化层为AlOx&SiNx，AlOx&S1x,S1x &SiNx或AlOx&T1x，所述磷扩散层方阻阻值为20-150ohm/sq。
[0007]作为本发明的进一步优化，本发明所述的P型娃基体的电阻率为0.5-6ohm.cm。
[0008]作为本发明的进一步优化，本发明所述的电池背表面印刷有铝层或PVD蒸镀铝。
[0009]本发明还公开了一种背面点接触晶体硅太阳能电池制备方法，包括以下步骤:
1.P型硅基体去损伤并制绒，清洗；
2.管式磷扩散，扩散方阻阻值为20-150ohm/Sq;
3.采用532nm绿光激光利用磷硅玻璃作为掺杂源实现选择性发射结，激光掺杂区方阻为55ohm/sq;
4.采用湿法inline设备去除背面磷硅玻璃，将电池背面抛光，去除正面磷硅玻璃后采用1%HF溶液清洗;电池背面对磷硅玻璃去除时，正面发射结被磷硅玻璃保护，实现背面抛光；
5.在硅片的前表面用PECVD的方法生长氮化硅减反膜； 6.在硅片的背表面用PECVD的方法生长AlOx&SiNx，AlOx&S1x,S1x&SiNx或A10x&T1x复合钝化膜；
7.在硅片的背面喷墨打印烧穿型铝浆，其图形为60um直径的点阵，并烘干；
8.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银栅线；
9.烧结，测试，烧结过程中，点阵上的铝浆烧穿背面薄膜，形成局域铝背场且与硅衬底形成良好的欧姆接触。
[0010]作为本发明的进一步优化，本发明所述的氮化硅减反膜厚度为75-85nm。
[0011]作为本发明的进一步优化，本发明所述的复合钝化膜厚度为115-125nm。
[0012]作为本发明的进一步优化，本发明所述的烧穿型铝浆点阵间距为lOOum。
[0013]本发明针对背面金属化局域接触，将现有技术中的两步工艺步骤:薄膜上激光开孔、铝浆烧结与硅接触缩短为一步:用喷墨打印烧穿薄膜的铝浆，无需先行薄膜开孔。
[0014]有益效果:本发明与现有技术相比，具有以下优点:本发明充分利用目前企业生产线已具备的常规电池生产设备，充分减少设备投资，且不增加电池每瓦制造成本，具有良好的经济效益。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图；
1-正面电极、2—氮化硅减反膜、3—磷扩散层、4--P型硅基体、5—复合钝化层、6—背面非烧穿型铝层、7—烧穿型局域铝层。
【具体实施方式】
[0016]以下结合具体的实施例对本发明进行详细说明，但同时说明本发明的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017]需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0018]如图1所示，本实施例的一种背面点接触晶体硅太阳能电池，从正面至反面依次包括正面电极1、氮化硅减反膜2、磷扩散层3、P型硅基体4、复合钝化层5、背面非烧穿型铝层6和烧穿型局域铝层7，其中复合钝化层5为AlOx&SiNx，AlOx&S1x，S1x &SiNx或A10x&T1x，磷扩散层方阻阻值为20-150ohm/sq，电池背表面印刷有铝层或PVD蒸镀。
[0019]本实施例的采用156mmP型硅基体，且该P型硅基体的电阻率为0.5-6 ohm.cm。
[0020]实施例1
本实施例的一种背面点接触晶体硅太阳能电池制备方法，以156_P型单晶硅片尾基体材料，包括以下步骤:
1.P型硅基体去损伤并制绒，清洗； 2.管式磷扩散，扩散方阻阻值为100hm/sq；
3.采用532nm绿光激光利用磷硅玻璃作为掺杂源实现选择性发射结，激光掺杂区方阻为55ohm/sq;
4.采用湿法inline设备去除背面磷硅玻璃，将电池背面抛光，去除正面磷硅玻璃后采用1%HF溶液清洗;电池背面对磷硅玻璃去除时，正面发射结被磷硅玻璃保护，实现背面抛光；
5.在硅片的前表面用PECVD的方法生长氮化硅减反膜，厚度为80nm;
6.在硅片的背表面用PECVD的方法生长氧化硅&氮化硅复合钝化膜，厚度为120nm;
7.在硅片的背面喷墨打印烧穿型铝浆，其图形为60um直径的点阵，间距为lOOum，并烘干；
8.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银栅线；
9.烧结，测试，烧结过程中，点阵上的铝浆烧穿背面薄膜，形成局域铝背场且与硅衬底形成良好的欧姆接触。
[0021]本实施例的介质薄膜生长顺序可以改变，且电池背面金属化可以是铝浆丝网印刷方法，也可以采用PVD蒸镀铝方法。
[0022]本实施例采用喷墨打印烧穿型的铝浆同时实现薄膜开孔