PERC太阳能电池及其制备方法与流程

本发明涉及光伏器件，特别是涉及一种perc太阳能电池及其制备方法。

背景技术：

1、光伏发电是非常具备替代传统化石能源潜力的清洁能源。近年来市场对太阳能电池提出更多的要求，各类高效太阳能电池应运而生，制备工艺多种多样。

2、perc电池(passivated emitterand rear cell)工艺具有效率高及成本低等特点，该技术的核心是在硅片的背面用alox薄膜覆盖，以起到钝化背表面、提高长波响应的作用，从而提升电池的转换效率。

3、背面alox膜层主要作用是钝化，其作用机理是场钝化效应：alox膜层呈现负电(alox膜层中电荷有两种来源：带负电的四面体构型的alo4-和带正电的八面体构型的al3+，其中前者比例相对高于后者，因而薄膜带负电)，形成一个指向膜层的电场，可以有效地吸引p型硅基底中的多子(空穴)，减少少子到达表面的几率，提高少子寿命。但是perc电池背面氧化铝薄膜与硅基底的匹配性不好，容易发生背面钝化层剥离。

4、因此，亟需提供一种方法解决perc电池背面alox薄膜和硅基底的匹配性问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种perc太阳能电池及其制备方法。通过在perc电池的背面形成背面氧化层，避免了背面钝化层与硅片直接接触，从而避免了背面钝化层的脱离，而且背面氧化层能够增强场钝化效果。

2、第一方面，本申请提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括硅片，所述硅片的正面一侧依次层叠设置有发射极层、正面氧化层和正面钝化层；所述硅片的背面一侧依次层叠设置有背面氧化层和背面钝化层。

3、在一些实施方式中，所述正面氧化层的厚度为0.5nm～3.5nm。

4、在一些实施方式中，所述背面氧化层的厚度为0.5nm～3.5nm。

5、在一些实施方式中，所述正面钝化层包括氮化硅层、氮氧化硅层和氧化硅层中的至少一层。

6、在一些实施方式中，所述背面钝化层包括由远离所述硅片的方向依次层叠的第一钝化层和第二钝化层。

7、可选地，所述第一钝化层包括氧化铝层，所述第二钝化层包括氮化硅层、氮氧化硅层和氧化硅层中的至少一层。

8、第二方面，本申请提供一种太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括：

9、对硅片依次进行湿法预氧化和热氧化，在所述硅片的正面一侧形成正面氧化层，在所述硅片的背面一侧形成背面氧化层。

10、在一些实施方式中，所述湿法预氧化包括：依次进行硝酸湿法氧化和臭氧湿法氧化。

11、在一些实施方式中，所述硝酸湿法氧化的温度为40℃～110℃，时间为5min～15min。

12、在一些实施方式中，所述硝酸湿法氧化采用硝酸的质量浓度为40％～68％。

13、在一些实施方式中，所述臭氧湿法氧化的温度为20℃～50℃，时间为5min～15min。

14、在一些实施方式中，所述臭氧湿法氧化采用的臭氧溶液中臭氧的质量浓度为20ppm～40ppm。

15、在一些实施方式中，所述湿法预氧化和所述热氧化的步骤之间还包括对所述硅片进行表面活化处理；

16、可选地，所述表面活化处理包括：采用氨水对所述湿法预氧化后的所述硅片进行表面活化处理。

17、在一些实施方式中，所述表面活化处理的温度为20℃～40℃，时间为1min～5min。

18、在一些实施方式中，所述表面活化处理采用氨水的质量浓度为1％～5％。

19、在一些实施方式中，所述热氧化的温度为650℃～750℃，时间为5min～10min。

20、在一些实施方式中，所述热氧化的环境中氧气的通入流量为3000sccm～6000sccm，氮气的通入流量为500sccm～1000sccm。

21、相对于传统技术，本申请至少具有以下有益效果：

22、本申请通过在perc太阳能电池的硅片与背面钝化层之间增设背面氧化层，不仅避免了在电势作用过程中背面钝化层直接与硅片接触，造成接触不匹配和接触界面体积膨胀钝化层剥离，并且提高背面钝化层的钝化效果。

技术特征：

1.一种perc太阳能电池，其特征在于，所述perc太阳能电池包括硅片，所述硅片的正面一侧依次层叠设置有发射极层、正面氧化层和正面钝化层；所述硅片的背面一侧依次层叠设置有背面氧化层和背面钝化层。

2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池满足如下条件中的至少一个：

3.如权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还满足如下条件中的至少一个：

4.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述湿法预氧化包括：依次进行硝酸湿法氧化和臭氧湿法氧化。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸湿法氧化满足如下条件中的至少一个：

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述臭氧湿法氧化满足如下条件中的至少一个：

8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述湿法预氧化和所述热氧化的步骤之间还包括对所述硅片进行表面活化处理；

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下条件中的至少一个：

10.如权利要求4-9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述热氧化满足如下条件中的至少一个：

技术总结
本申请提供了一种PERC太阳能电池及其制备方法，PERC太阳能电池包括硅片，硅片的正面一侧依次层叠设置有发射极层、正面氧化层和正面钝化层；硅片的背面一侧依次层叠设置有背面氧化层和背面钝化层。本申请能够避免背面钝化层脱落并提高钝化效果。

技术研发人员：王榕,辛体伟,简磊,陈红,夏斯阳
受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25