一种背钝化perc晶体硅太阳能电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种背钝化PERC晶体硅太阳能电池，为依次叠加的正面银电极、减反膜、磷扩散层、P型硅基体、钝化浆料层和铝印刷层结构，所述钝化浆料层的钝化浆料包含氧化硅颗粒，该钝化浆料印刷在所述P型硅基体的背面，与P型硅基体形成点欧姆接触：本实用新型的背钝化PERC晶体硅太阳能电池的生产避免了采用真空沉积设备和激光设备。
【专利说明】一种背钝化PERC晶体硅太阳能电池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能电池，具体涉及一种背钝化PERC晶体硅太阳能电池。
【背景技术】
[0002]现代化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:
[0003](I)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；
[0004](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/s ；
[0005]目前PERC电池的背钝化通常采用真空沉积介质薄膜的方式实现中需要通过局域接触先在沉积的薄膜上激光开孔，真空沉积设备和激光设备相对于常规生产线都是需要另外添置，而这些设备昂贵，导致生产投入大，大大增加了生产的成本。
实用新型内容
[0006]实用新型目的:本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种无需在沉积的薄膜上开孔的背钝化PERC晶体硅太阳能电池。
[0007]技术方案:为了实现以上目的，本实用新型公开了一种背钝化PERC晶体硅太阳能电池，为依次叠加的正面银电极、减反膜、磷扩散层、P型硅基体、钝化浆料层和铝印刷层结构，所述钝化浆料层的钝化浆料包含大小为0.005-20um的氧化硅颗粒氧化硅颗粒，该钝化浆料印刷在所述P型硅基体的背面，与P型硅基体形成点欧姆接触，P型硅基体背面采用印刷式的背钝化方式，将钝化浆料以点接触的图案印刷到硅片背面:通过上述结构达到替代背钝化膜沉积和激光开膜两个工艺步骤的目的，从而背钝化PERC晶体硅太阳能电池的生产避免了采用真空沉积设备和激光设备。
[0008]本实用新型中所述点欧姆接触的点阵列的直径50-400um，最优值为180um，点间距0.最优值为0.7_。
[0009]本实用新型中所述P型娃基体的电阻率为0.5-6 ohm*cm。
[0010]本实用新型中所述磷扩散层为η型层，其方阻值为30-180ohm/Sq。
[0011]本实用新型中所述减反膜为氮化硅减反膜，其折射率为1.9-2.3，厚度为40_120nm。
[0012]本实用新型在高温烧结时氧化硅颗粒小球在硅片的表面形成一层致密的氧化层，从而起到表面的保护作用。
[0013]上述背钝化PERC晶体硅太阳能电池，其制备步骤包括:
[0014](I)硅片去损伤并制绒；
[0015](2)磷扩散；
[0016](3)先去除背面磷硅玻璃并背面抛光，然后去除正面磷硅玻璃并清洗；
[0017](4)正面减反射薄膜生长；
[0018](5)硅片背面采用钝化浆料进行丝网印刷，烘干；
[0019](6)背面铝浆印刷；
[0020](7)正面印刷银栅线，烧结。
[0021]本实用新型中通过采用钝化浆料和丝网印刷的应用，规避了昂贵设备的使用，大大降低了生产成本。
[0022]步骤(5)中所述印刷方式为丝网印刷，所述丝网印刷的印刷图案显示的点阵处为浆料屏蔽处，即漏出硅基体；印刷后烘干，烘干温度100-450°C，最优值为300°C，烘干时间0.1-10分钟，最优值为I分钟；本实用新型中通过丝网印刷实现了图案的点接触印刷，避免了激光开孔。
[0023]本实用新型中所述步骤(3)中去除背面磷硅玻璃并背面抛光的方法为:采用在线滚轮式设备，单面去除磷硅玻璃，抛光时正面发射结被磷硅玻璃保护，实现背面抛光；去除正面磷硅玻璃后的清洗采用溶液浓度0.1-20%的HF溶液清洗，本方法中利用扩散自然形成的磷硅玻璃PSG作为电池正面的掩膜，实现背面去除发射结以及抛光的目的，HF溶液能够有效清洗PSG。
[0024]有益效果:本实用新型提供的制备方法与现有技术相比，具有以下优点:
[0025]本实用新型中采用印刷式的背钝化方法，将图案以点接触的方式印刷到硅片背面，从而达到替代背钝化膜沉积和激光开膜两个工艺步骤的目的，使背钝化PERC晶体硅太阳能电池的生产避免了采用真空沉积设备和激光设备，大大降低了生成成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型所述背钝化PERC晶体硅太阳能电池的结构示意图；
[0027]图中:正面Ag电极1、SiNx减反膜2、磷扩散层3、P型硅基体4、钝化层5、铝印刷层6、烧结过程中形成的铝硅点接触7。
【具体实施方式】
[0028]以下结合具体的实施例对本实用新型进行详细说明，但同时说明本实用新型的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]如图1所示，背钝化PERC晶体硅太阳能电池为依次叠加的正面银电极1、减反膜2、磷扩散层3、P型硅基体4、钝化浆料层5和铝印刷层6结构，所述钝化浆料层的钝化浆料包含大小为0.005-20um的氧化硅颗粒，该钝化浆料印刷在所述P型硅基体的背面，与P型硅基体形成点欧姆接触7
[0030]实施例1:
[0031]本实施例以156_ P型单晶硅片为基体材料，制备方法的具体步骤如下:
[0032](I)P型硅片去损伤并制绒，清洗；
[0033](2)磷扩散:管式磷扩散，扩散方阻90ohm/sq ；
[0034](3)湿法in line设备背面磷硅玻璃(PSG)去除，背面抛光，去除正面PSG后采用1%HF溶液清洗；
[0035](5)在硅片的前表面用PECVD的方法生长氮化硅减反膜，折射率2.07，厚度78nm ；
[0036](6)在硅片的背面印刷钝化浆料，该钝化浆料包含大小为10.0um的氧化硅颗粒，印刷图案显示为点阵处为浆料屏蔽处，即漏出硅基体。点阵列的直径180um，点间距0.7mm ；印刷后烘干，烘干温度300°C，烘干时间I分钟；
[0037](7)在硅片的背面印刷铝浆，并烘干；
[0038](8)在硅片的正面丝网印刷银栅线，并烧结；
[0039]该实例中，优化的单晶电池转换效率批次平均效率达到19.8%。
[0040]实施例2:
[0041]本实施例以156_ P型单晶硅片为基体材料，制备方法的具体步骤如下:
[0042](I)P型硅片去损伤并制绒，清洗；
[0043](2)磷扩散:管式磷扩散，扩散方阻30ohm/sq ；
[0044](3)湿法in line设备背面磷硅玻璃(PSG)去除，背面抛光，去除正面PSG后采用1%HF溶液清洗；
[0045](5)在硅片的前表面用PECVD的方法生长氮化硅减反膜，折射率2.3，厚度120nm ；
[0046](6)在硅片的背面印刷钝化浆料，该钝化浆料包含大小为0.005um的氧化硅颗粒印刷图案显示为点阵处为浆料屏蔽处，即漏出硅基体。点阵列的直径50um，点间距0.1mm ；印刷后烘干，烘干温度100°C，烘干时间10分钟；
[0047](7)在硅片的背面印刷铝浆，并烘干；
[0048](8)在硅片的正面丝网印刷银栅线，并烧结；
[0049]该实例中，优化的单晶电池转换效率批次平均效率达到19.6%。
[0050]实施例3:
[0051]本实施例以156mm P型单晶硅片为基体材料，制备方法的具体步骤如下:
[0052](I)P型硅片去损伤并制绒，清洗；
[0053](2)磷扩散:管式磷扩散，扩散方阻180ohm/sq ；
[0054](3)湿法in line设备背面磷硅玻璃(PSG)去除，背面抛光，去除正面PSG后采用1%HF溶液清洗；
[0055](5)在硅片的前表面用PECVD的方法生长氮化硅减反膜，折射率1.9，厚度40nm ；
[0056](6)在硅片的背面印刷钝化浆料，该钝化浆料包含大小为20um的氧化硅颗粒印刷图案显示为点阵处为浆料屏蔽处，即漏出硅基体。点阵列的直径400um，点间距2mm ;印刷后烘干，烘干温度450°C，烘干时间0.1分钟；
[0057](7)在硅片的背面印刷铝浆，并烘干；
[0058](8)在硅片的正面丝网印刷银栅线，并烧结；
[0059]该实例中，优化的单晶电池转换效率批次平均效率达到19.5%。
[0060]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是让熟悉该【技术领域】的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此来限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种背钝化PERC晶体硅太阳能电池，其特征在于:为依次叠加的正面银电极、减反膜、磷扩散层、P型硅基体、钝化浆料层和铝印刷层结构，所述钝化浆料层的钝化浆料包含大小为0.005-20um的氧化硅颗粒，该钝化浆料印刷在所述P型硅基体的背面，与P型硅基体形成点欧姆接触。
2.根据权利要求1所述的背钝化PERC晶体硅太阳能电池，其特征在于:所述点欧姆接触的点阵列的直径50-400um，点间距0.l_2mm。
3.根据权利要求1所述的背钝化PERC晶体硅太阳能电池，其特征在于:所述P型硅基体的电阻率为0.5-6 ohm*cm。
4.根据权利要求1所述的背钝化PERC晶体硅太阳能电池，其特征在于:所述磷扩散层为η型层，其方阻值为30-180ohm/sq。
5.根据权利要求1所述的背钝化PERC晶体硅太阳能电池，其特征在于:所述减反膜为氮化硅减反膜，其折射率为1.9-2.3，厚度为40-120nm。
【文档编号】H01L31/0216GK204045609SQ201420521233
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】夏正月, 高艳涛, 崔会英, 钱亮, 何锐, 张斌, 邢国强 申请人:合肥海润光伏科技有限公司