一种n型晶硅太阳电池及其制备方法
【专利摘要】本发明提出的一种N型晶硅太阳电池及其制备方法，该方法利用铝浆进行P型掺杂和形成导体双重作用，把Al浆涂布于N型硅片的背光面，不但可以减少硼烷扩散工艺的复杂性，减少扩散和硼硅玻璃清洗等工艺，一次性形成掺杂层，而且没有扩散形成的硼硅玻璃层，所以也减少了清洗去除硼硅玻璃工艺，并且可以在太阳电池背表面反射长波太阳光，提高太阳电池的效率。大大减少N型太阳电池的生产工艺步骤，降低生产成本。
【专利说明】—种N型晶硅太阳电池及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种晶硅太阳电池制备方法，具体涉及一种N型晶硅太阳电池及其制备方法。
【背景技术】
[0002]传统N型晶硅太阳电池的一般步骤为:制绒一扩散一清洗一镀减反射层一丝网印刷一烧结。该工艺路线的扩散一般采用高温炉中硼烷扩散工艺，该扩散工艺温度高，时间长，因此成本也较高。
[0003]传统P型晶硅太阳电池在背光面丝网印刷一层铝浆，烧结后可以形成一层P+掺杂的Al-Si合金层，使太阳电池形成n-ρ-ρ+型结构，该层不但可以反射电子，减少载流子复合；而且可以形成对晶硅进行背表面掺杂，减少表面缺陷，起到钝化的作用。
[0004]这两种太阳电池的结构太阳电池都至少用到两次高温工艺，而且高温时间都较长，浪费能源；要用到poci3/ph3等危险污染气体、hci/hno3/hf等化学药品以及大量的高纯度水；并且太阳电池结构相对复杂，所以工艺流程也相对较多。
[0005]背铝也可以反射长波段的太阳光，提高太阳电池的效率。如何将传统P型晶硅太阳电池的制备工艺的优势应用于N型晶硅太阳电池的制备工艺上，是本发明要解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的就是综合N型和P型晶硅太阳电池存在的问题而提出的一种N型晶硅太阳电池及其制备方法，该方法利用铝浆进行P型掺杂和形成导体双重作用，把Al浆涂布于N型硅片的背光面，不但可以减少硼烷扩散工艺的复杂性，减少扩散和硼硅玻璃清洗等工艺，一次性形成掺杂层，而且没有扩散形成的硼硅玻璃层，所以也减少了清洗去除硼硅玻璃工艺，并且可以在太阳电池背表面反射长波太阳光，提高太阳电池的效率。大大减少N型太阳电池的生产工艺步骤，降低生产成本。
[0007]本发明的一种N型晶娃太阳电池及其制备方法技术方案为，一种N型晶娃太阳电池，包括N型硅衬底，从N型硅衬底到受光面依次包括:减反射层，银电极；从N型硅衬底到背光面依次包括Al-Si掺杂层，Al电极。
[0008]Al-Si 惨杂层厚度为 0.l_lum。
[0009]Al 电极厚度为 0.l-10um。
[0010]银电极穿透减反射层与N型硅衬底接触。
[0011]减反射层为SiNx:H，SiOx，Al2O3, TiO2, ITO中一种或几种的一层以上叠层结构。
[0012]一种N型晶硅太阳电池的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、N型硅衬底制绒；
步骤二、受光面减反射层沉积；
步骤三、背光面涂布铝浆； 步骤四、烘干；
步骤五、太阳电池受光面涂布银浆；
步骤六、烘干及烧结。
[0013]步骤三中，背光面铝浆涂布厚度为0.01-10um。
[0014]步骤三中，背光面铝浆涂布厚度为0.5um。
[0015]铝浆和银浆的涂布方法为丝网印刷、喷墨打印、旋涂等。
[0016]步骤四中，烘干温度200_350°C，时间30-300秒。
[0017]本发明的有益效果为:该方法利用铝浆进行P型掺杂和形成导体双重作用，把Al浆涂布于N型硅片的背光面，不但可以减少硼烷扩散工艺的复杂性，减少扩散和硼硅玻璃清洗等工艺，一次性形成掺杂层，而且没有扩散形成的硼硅玻璃层，所以也减少了清洗去除硼硅玻璃工艺，并且可以在太阳电池背表面反射长波太阳光，提高太阳电池的效率。大大减少N型太阳电池的生产工艺步骤，降低生产成本。
[0018]经PClD及TCAD软件模拟，显示该太阳电池工艺可以实现效率18%以上。
[0019]【专利附图】
【附图说明】:
图1所示为本发明N型晶硅太阳电池的结构示意图；
图2所示为本发明N型晶硅太阳电池的制备工艺步骤示意图。
[0020]图中，1.N型硅衬底，2.Al电极，3.减反射层，4.Ag电极，5.Al-Si掺杂层。
[0021]【具体实施方式】:
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
[0022]一种N型晶硅太阳电池，包括N型硅衬底1，从N型硅衬底I到受光面依次包括:减反射层3，银电极4 ;从N型硅衬底I到背光面依次包括Al-Si掺杂层5，Al电极2。
[0023]Al-Si 掺杂层 5 厚度为 0.1-lum。
[0024]Al 电极 2 厚度为 0.l-10um。
[0025]银电极4穿透减反射层3与N型硅衬底I接触。
[0026]一种N型晶硅太阳电池的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、N型硅衬底I制绒；
步骤二、受光面减反射层3沉积，减反射层为SiNx:H，SiOx，Al2O3, TiO2, ITO中一种或几种的一层以上叠层结构；
步骤三、背光面涂布铝浆；
步骤四、烘干，温度250°C，时间60秒；
步骤五、太阳电池受光面涂布银浆；
步骤六、烘干及烧结。
[0027]步骤三中，背光面铝浆涂布厚度为0.01-10um。
[0028]铝浆和银浆的涂布方法为丝网印刷、喷墨打印、旋涂等。
[0029]实施例1
一种N型晶娃太阳电池,包括N型娃衬底I,从N型娃衬底I到受光面依次包括:减反射层3，银电极4 ;从N型硅衬底I到背光面依次包括Al-Si掺杂层5，Al电极2。
[0030]Al-Si 掺杂层 5 厚度为 0.1-lum。[0031]Al 电极 2 厚度为 0.l-10um。
[0032]银电极4穿透减反射层3与N型硅衬底I接触。
[0033]一种N型晶硅太阳电池的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、N型硅衬底I制绒；
步骤二、受光面减反射层3沉积，减反射膜为SiNx:H/SiOx叠层结构；
步骤三、背光面涂布铝浆；
步骤四、烘干，温度300°C，时间30秒；
步骤五、太阳电池受光面涂布银浆；
步骤六、烘干及烧结。
[0034]步骤三中，背光面铝浆涂布厚度为0.5um。
[0035]铝浆和银浆的涂布方法为丝网印刷。
[0036]把Al浆涂布于N型硅片的背光面，不但可以减少硼烷扩散工艺的复杂性，一次性形成掺杂层，而且没有扩散形成的硼硅玻璃层，所以也减少了清洗去除硼硅玻璃工艺，并且可以在太阳电池背表面反射长波太阳光，提高太阳电池的效率。经PClD及TCAD软件模拟，显示该太阳电池工艺可以实现效率19%以上，具体模拟参数如表1所示:
表1
【权利要求】
1.一种N型晶娃太阳电池,包括N型娃衬底,其特征在于,从N型娃衬底到受光面依次包括:减反射层，银电极；从N型娃衬底到背光面依次包括Al-Si掺杂层，Al电极。
2.根据权利要求1所述的一种N型晶硅太阳电池，其特征在于，Al-Si掺杂层厚度为0.1—lum。
3.根据权利要求1所述的一种N型晶硅太阳电池，其特征在于，Al电极厚度为0.1-1Oum0
4.根据权利要求1所述的一种N型晶硅太阳电池，其特征在于，银电极穿透减反射层与N型硅衬底接触。
5.根据权利要求1所述的一种N型晶硅太阳电池，其特征在于，减反射层为SiNx:H，SiOx, A1203, Τ?02, ITO中的一种或几种的一层以上叠层结构。
6.如权利要求1所述一种N型晶硅太阳电池的制备方法，包括以下步骤: 步骤一、N型硅衬底制绒； 步骤二、受光面减反射层沉积； 步骤三、背光面涂布铝浆； 步骤四、烘干； 步骤五、太阳电池受光面涂布银浆； 步骤六、烘干及烧结。
7.根据权利要求5所述一种N型晶硅太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤三中，背光面铝浆涂布厚度为0.01-10um。
8.根据权利要求6所述一种N型晶硅太阳电池的制备方法，其特征在于，步骤三中，背光面铝浆涂布厚度为0.5um。
9.根据权利要求5所述一种N型晶硅太阳电池制备方法，其特征在于，铝浆和银浆的涂布方法为丝网印刷、喷墨打印、旋涂等。
10.根据权利要求5所述一种N型晶硅太阳电池制备方法，其特征在于，步骤四中，烘干温度 200-350°C，时间 30-300 秒。
【文档编号】H01L31/0224GK103915515SQ201410099296
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】贾河顺, 姜言森, 任现坤, 徐振华, 马继磊, 张春艳 申请人:山东力诺太阳能电力股份有限公司