一种晶硅太阳能电池的制作方法

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一种晶硅太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种晶硅太阳能电池。
【背景技术】
[0002]晶硅太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能,利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件,当太阳光照在半导体P-N结(P-N Junct1n)上,形成新的空穴-电子对(V-Epair),在P-N结电场的作用下,空穴由N区流向P区,电子由P区流向N区,接通电路后就形成电流。
[0003]晶硅太阳能电池的制备工艺分为制绒、扩散、刻蚀、正面镀膜、丝网印刷、烧结六大工序。其中,制绒的目的是在硅片正面形成凹凸不平的织构化绒面结构,增加太阳光的吸收面积,降低太阳光的反射率,行业内都是采用化学酸法制绒的方式对晶硅表面制绒。扩散的目的是在P型硅衬底的表面形成N型硅,从而形成电池的核心部件-PN结。行业内都是采用管式三氯氧磷高温扩散的方式,扩散温度高达800多度,但是高温会降低硅片的少子寿命,采用管式三氯氧磷高温扩散形成的N型层使得电池的少子复合很大,需要镀两层氮化硅膜,第一层用于钝化N型层,减少电池表面的少子复合,第二层用于减反射功能,存在结构复杂、电池制造成本尚和生广效率低的缺点。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种结构简单、降低电池制造成本和生广效率尚的晶娃太阳能电池。
[0005]为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种晶硅太阳能电池,所述晶硅太阳能电池从上至下依次包括正电极、氮化硅减反膜、掺杂氮元素的N型硅层、P型硅衬底、铝背场和背电极,P型硅衬底下表面为抛光面,上表面为绒面结构,掺杂氮元素的N型硅层覆盖所述上表面的绒面结构,氮化硅减反膜覆盖在所述掺杂氮元素的N型硅层上。
[0006]作为上述方案的改进,所述绒面结构通过紫外激光在氮气气氛中对硅片进行处理制得。
[0007]作为上述方案的改进,所述氮化硅减反膜的折射率为2.0-2.5。
[0008]作为上述方案的改进,所述氮化娃减反膜的厚度为50nm-100nmo
[0009]作为上述方案的改进,所述正电极的宽度为5_20um。
[0010]作为上述方案的改进,所述氮化硅减反膜采用PECVD的方法沉积在掺杂氮元素的N
型硅层上。
[0011]与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:本实用新型通过掺杂氮元素的N型硅层代替掺杂磷元素的N型硅层,采用掺杂氮元素的N型硅层不面要钝化,其表面具有较好的钝化效果,因此只需在掺杂氮元素的N型硅层覆盖一层氮化硅减反膜就可以,具有结构简单、降低电池制造成本和生产效率高的优点。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型晶硅太阳能电池的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0014]如图1所示,本实用新型的一种晶硅太阳能电池,所述晶硅太阳能电池从上至下依次包括正电极1、氮化硅减反膜2、掺杂氮元素的N型硅层3、P型硅衬底4、铝背场5和背电极6,P型硅衬底4下表面为抛光面,上表面为绒面结构,掺杂氮元素的N型硅层3覆盖所述上表面的绒面结构,氮化硅减反膜2覆盖在所述掺杂氮元素的N型硅层3上。
[0015]进一步地,绒面结构通过紫外激光在氮气气氛中对硅片进行处理制得。
[0016]进一步地,氮化硅减反膜的折射率为2.0-2.5,厚度为50nm-100nm,正电极的宽度为5-20um。
[0017]进一步地,所述氮化硅减反膜采用PECVD的方法沉积在掺杂氮元素的N型硅层上。
[0018]本实用新型所述的高效晶硅太阳能电池的制备步骤具体如下:
[0019]步骤SlOO:对硅片进行双面抛光;
[0020]本步骤采用NaOH溶液对硅片双面抛光,NaOH溶液的浓度为10%_30%。
[0021 ] 步骤SlOl:在氮气气氛中对硅片激光制绒,同时形成一层N型硅;
[0022]本步骤采用紫外激光在氮气气氛中对硅片正面制绒,同时形成一层N型硅。氮气浓度为10kg/L-50kg/L,激光波长为355nm,激光功率为0.05W-10W,移动速度为100mm/s-1000mm/s,频率为 I OkHz-1 OOOkHz。
[0023 ]步骤SI 02:采用氢氟酸和盐酸的混合酸清洗硅片;
[0024]本步骤采用氢氟酸和盐酸的混合酸清洗硅片,氢氟酸的浓度为2.5%_5%(质量分数),盐酸的浓度为5 % -1 O % (质量分数)。
[0025]步骤S103:在所述硅片正面进行PECVD镀膜,形成氮化硅减反膜;
[0026]本步骤采用PECVD的方法沉积氮化硅膜,氮化硅膜的折射率为2.0-2.5,厚度为50nm_100nmo
[0027]步骤S104:在硅片背面印刷背电极和铝背场;
[0028]步骤S105:在硅片正面印刷正电极浆料形成正电极;
[0029]步骤S106:对硅片进行烧结形成太阳能电池。
[0030]与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:本实用新型通过掺杂氮元素的N型硅层代替掺杂磷元素的N型硅层,采用掺杂氮元素的N型硅层不面要钝化,其表面具有较好的钝化效果,因此只需在掺杂氮元素的N型硅层覆盖一层氮化硅减反膜就可以,具有结构简单、降低电池制造成本和生产效率高的优点。
[0031]最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种晶硅太阳能电池,其特征在于,所述晶硅太阳能电池从上至下依次包括正电极、氮化硅减反膜、掺杂氮元素的N型硅层、P型硅衬底、铝背场和背电极,P型硅衬底下表面为抛光面,上表面为绒面结构,掺杂氮元素的N型硅层覆盖所述上表面的绒面结构,氮化硅减反膜覆盖在所述掺杂氮元素的N型硅层上。2.如权利要求1所述一种晶硅太阳能电池,其特征在于,所述绒面结构通过紫外激光在氮气气氛中对硅片进行处理制得。3.如权利要求1所述一种晶硅太阳能电池,其特征在于,所述氮化硅减反膜的折射率为2.0~2.5ο4.如权利要求1所述一种晶硅太阳能电池,其特征在于,所述氮化硅减反膜的厚度为50nm_100nmo5.如权利要求1所述一种晶硅太阳能电池,其特征在于,所述正电极的宽度为5-20um。6.如权利要求1所述一种晶硅太阳能电池,其特征在于,所述氮化硅减反膜采用PECVD的方法沉积在掺杂氮元素的N型硅层上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种晶硅太阳能电池,所述晶硅太阳能电池从上至下依次包括正电极、氮化硅减反膜、掺杂氮元素的N型硅层、P型硅衬底、铝背场和背电极,P型硅衬底下表面为抛光面,上表面为绒面结构,掺杂氮元素的N型硅层覆盖所述上表面的绒面结构,氮化硅减反膜覆盖在所述掺杂氮元素的N型硅层上。与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:本实用新型通过掺杂氮元素的N型硅层代替掺杂磷元素的N型硅层,采用掺杂氮元素的N型硅层不面要钝化,其表面具有较好的钝化效果,因此只需在掺杂氮元素的N型硅层覆盖一层氮化硅减反膜就可以,具有结构简单、降低电池制造成本和生产效率高的优点。
【IPC分类】H01L31/0216, H01L31/0288
【公开号】CN205122600
【申请号】CN201520878095
【发明人】方结彬, 秦崇德, 石强, 黄玉平, 何达能, 陈刚
【申请人】广东爱康太阳能科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月4日
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