双面太阳能电池的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种双面太阳能电池。

背景技术：

太阳能电池，又称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件，其发电原理是基于半导体pn结的光生伏特效应。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。

传统的太阳能电池中，都必须经过高温扩散制备pn结，p型电池必须经过800℃～900℃磷扩散，n型电池大都需要经过900℃～1000℃硼扩散，这对硅片的少子寿命是个严格的考验，而且，一些无法避免的杂质或者沾污会在高温下扩散，影响电池性能。

技术实现要素：

基于此，有必要针对如何提高电池性能的问题，提供一种双面太阳能电池。

一种双面太阳能电池，包括：

硅基衬底，具有纳米绒面，所述硅基衬底包括相对的正面和背面；

第一氧化层和第二氧化层，分别位于所述硅基衬底的背面和正面上；

第一掺杂碳化硅层和第二掺杂碳化硅层，分别位于所述第一氧化层和所述第二氧化层上；

第一减反射层和第二减反射层，分别位于所述第一掺杂碳化硅层和所述第二掺杂碳化硅层上；以及

背面电极和正面电极，分别位于所述第一减反射层和所述第二减反射层上。

上述双面太阳能电池，无需经过高温扩散的步骤制备pn结，因此避免了高温对硅片造成的损伤，从而有利于提高电池性能。

在其中一个实施例中，所述硅基衬底为n型硅基衬底，所述第一掺杂碳化硅层的掺杂元素为n型，所述第二掺杂碳化硅层的掺杂元素为p型。

在其中一个实施例中，所述硅基衬底为p型硅基衬底，所述第一掺杂碳化硅层的掺杂元素为p型，所述第二掺杂碳化硅层的掺杂元素为n型。

在其中一个实施例中，所述p型掺杂元素选自硼、铝、镓、铟和铊中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述n型掺杂元素选自磷、砷、锑和铋中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述第一掺杂碳化硅层的厚度为80nm～200nm。

在其中一个实施例中，所述第二掺杂碳化硅层的厚度为20nm～100nm。

在其中一个实施例中，所述第一减反射层为氮化硅层。

在其中一个实施例中，所述第二减反射层为氮化硅层。

在其中一个实施例中，所述第一减反射层的厚度为1nm～2nm。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的双面太阳能电池的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，一实施方式的双面太阳能电池100包括硅基衬底110、第一氧化层120、第二氧化层130、第一掺杂碳化硅层140、第二掺杂碳化硅层150、第一减反射层160、第二减反射层170、背面电极180和正面电极190。

其中，硅基衬底110具有纳米绒面，硅基衬底110包括相对的正面和背面。其中，硅基衬底的正面指的是受光面，硅基衬底的背面指的是背光面。

其中，第一氧化层120和第二氧化层130，分别位于硅基衬底110的背面和正面上。

其中，第一掺杂碳化硅层140和第二掺杂碳化硅层150，分别位于第一氧化层120和第二氧化层130上。

其中，第一减反射层160和第二减反射层170分别位于第一掺杂碳化硅层140和第二掺杂碳化硅层150上。

其中，背面电极180和正面电极190，分别位于第一减反射层160和第二减反射层170上。

一实施方式中，硅基衬底110为n型硅基衬底，第一掺杂碳化硅层140的掺杂元素为n型，第二掺杂碳化硅层150的掺杂元素为p型。

另一实施方式中，硅基衬底110为p型硅基衬底，第一掺杂碳化硅层140的掺杂元素为p型，第二掺杂碳化硅层150的掺杂元素为n型。

优选地，p型掺杂元素选自硼、铝、镓、铟和铊中的至少一种，n型掺杂元素选自磷、砷、锑和铋中的至少一种。

优选地，第一掺杂碳化硅层140的厚度为80nm～200nm。第一掺杂碳化硅层140位于背光面，当第一掺杂碳化硅层140的厚度在上述范围内时，好处是能够给后续电极浆料的烧蚀接触提供足够的厚度的碳化硅层，给浆料和烧蚀提供足够的可调整范围，同时也可尽可能的提高双面电池双面率。

优选地，第二掺杂碳化硅层150的厚度为20nm～100nm。第二掺杂碳化硅层150位于受光面，当第二掺杂碳化硅层150的厚度在上述范围内时，能够避免影响对光的吸收。

优选地，第一减反射层160和第二减反射层170均为氮化硅层。

优选地，第一减反射层160的厚度为1nm～2nm。好处是能在保证钝化的同时，让多子隧穿通过，厚度如果低于1nm，钝化得不到保证，厚度如果大于2nm，不利于多子的隧穿通过。

上述双面太阳能电池，无需经过高温扩散的步骤制备pn结，因此避免了高温对硅片造成的损伤，从而有利于提高电池性能。

一实施方式的双面太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

s10、对硅片进行双面制绒，得到硅基衬底，硅基衬底包括相对的正面和背面。

其中，硅片为原硅片，即未进行处理的硅片。可以采用酸制绒或者碱制绒的工艺对硅片进行双面制绒。

其中，硅基衬底为n型硅基衬底或者p型硅基衬底。

其中，硅基衬底的正面指的是受光面，硅基衬底的背面指的是背光面。

s20、对硅基衬底进行双面氧化，以分别在硅基衬底的背面和正面形成第一氧化层和第二氧化层。

优选地，对硅基衬底进行双面氧化的操作为：采用湿法氧化、热氧化或者紫外氧化的工艺对硅基衬底进行双面氧化。

其中，优选采用湿法氧化工艺对硅基衬底进行双面氧化。这样在制备工艺中只需要在制绒工艺后加一个湿法氧化的槽即可，能够简化制备工艺，有利于应用。

湿法氧化工艺中，可以采用浓硝酸、浓硝酸与双氧水的混合溶液或者臭氧进行氧化。当然，氧化剂不限于上述种类，还可以为其他能够进行湿法氧化的材质。

s30、在第一氧化层上形成第一掺杂碳化硅层，在第二氧化层上形成第二掺杂碳化硅层。

其中，在第一氧化层上形成第一掺杂碳化硅层与在第二氧化层上形成第二掺杂碳化硅层的先后顺序不限。可以采用pecvd(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，等离子体增强化学的气相沉积法)在第一氧化层上形成第一掺杂碳化硅层。同样的，可以采用pecvd在第二氧化层上形成第二掺杂碳化硅层。

在一实施方式中，硅基衬底为n型硅基衬底，第一掺杂碳化硅层的掺杂元素为n型，第二掺杂碳化硅层的的掺杂元素为p型。

在另一实施方式中，硅基衬底为p型硅基衬底，第一掺杂碳化硅层的掺杂元素为p型，第二掺杂碳化硅层的的掺杂元素为n型。

优选地，p型掺杂元素选自硼、铝、镓、铟和铊中的至少一种，n型掺杂元素选自磷、砷、锑和铋中的至少一种。

优选地，第一掺杂碳化硅层的厚度为80nm～200nm。第一掺杂碳化硅层位于背光面，当第一掺杂碳化硅层的厚度在上述范围内时，好处是能够给后续电极浆料的烧蚀接触提供足够的厚度的碳化硅层，给浆料和烧蚀提供足够的可调整范围，同时也可尽可能的提高双面电池双面率。

优选地，第二掺杂碳化硅层的厚度为20nm～100nm。第二掺杂碳化硅层位于受光面，当第二掺杂碳化硅层的厚度在上述范围内时，能够避免影响对光的吸收。

s40、在第一掺杂碳化硅层上形成第一减反射层，在第二掺杂碳化硅层上形成第二减反射层。

其中，在第一掺杂碳化硅层上形成第一减反射层与在第二掺杂碳化硅层上形成第二减反射层的先后顺序不限。可以采用pecvd在第一掺杂碳化硅层上形成第一减反射层或者在第二掺杂碳化硅层上形成第二减反射层。

优选地，第一减反射层和第二减反射层均为氮化硅层。

s50、在第一减反射层上形成背面电极，在第二减反射层上形成正面电极，烧结之后得到太阳能电池。

其中，在第一减反射层上形成背面电极与在第二减反射层上形成正面电极的先后顺序不限。可以采用双面丝网印刷的工艺，将电极浆料分别印刷在第一减反射层和第二减反射层上。

烧结过程中，通过温度优化，使得第一掺杂碳化硅层与第二掺杂碳化硅层中的掺杂元素分别适量进入硅基衬底，以在正面形成pn结，背面形成场钝化。浆料对第一掺杂碳化硅层与第二掺杂碳化硅层的烧蚀深度可以通过sicx中的si和c原子比例进行调整，以保证浆料不烧穿sic薄膜。

与传统的太阳能电池的制备方法相比，本实用新型的上述双面太阳能电池的制备方法，无需经过高温扩散的步骤制备pn结，因此避免了高温对硅片造成的损伤，从而有利于提高电池性能。

此外，本实用新型的制备工艺不要新增设备，基于现有perc产线就可以完成高效双面电池的制备，步骤更简单，效率更高，成本更低。

下面为具体实施例。

实施例1

对n型硅片进行双面碱制绒，之后采用湿法氧化工艺进行双面氧化；

采用pecvd在背面沉积磷掺杂的80nm厚的sicx薄膜；

采用pecvd在正面沉积硼掺杂的20nm厚的sicx薄膜；

采用pecvd在双面沉积sinx薄膜；

双面丝网印刷浆料，烧结，得到实施例1的双面太阳能电池。

实施例2

对p型硅片进行双面碱制绒，之后采用湿法氧化工艺进行双面氧化；

采用pecvd在背面沉积硼掺杂的200nm厚的sicx薄膜；

采用pecvd在正面沉积磷掺杂的100nm厚的sicx薄膜；

采用pecvd在双面沉积sinx薄膜；

双面丝网印刷浆料，烧结，得到实施例2的双面太阳能电池。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。