基于p型硅衬底的背接触式太阳能电池及其制备方法_3

文档序号:9434588阅读:来源:国知局
50um。在另外的一些实施例中,可以采用355nm紫外脉冲、连续或准连续激光,功率选择在5?15W,扫描速度选择在I?1.2m/s,光斑直径选择为40 μ m进行激光扫描处理。也可以采用1064nm红外脉冲、连续或准连续激光,功率选择在10?35W,扫描速度选择为I?
1.2m/s,光斑直径为60 μ m进行激光扫描处理。
[0049]4、如图4h所示,在受光面1a上制备第一减反钝化膜30,在背面1b上制备第二减反钝化膜80。具体地,首先在受光面1a和背面1b上采用炉管干氧低温氧化生成S12薄膜层,同时修复激光热损伤。3102薄膜的厚度约为10nm,氧化温度为600?800°C,时间20?30min。然后在S12薄膜层上采用PECVD工艺制备一层SiNx薄膜,最终,第一减反钝化膜30和第二减反钝化膜80分别由一层S12薄膜层和一层SiNx薄膜构成。在另外的一些实施例中,第一减反钝化膜30和第二减反钝化膜80也可以是仅仅包含一层薄膜层,例如可以仅仅是3102薄膜层。在另外一些实施例中,也可以是采用PECVD或ALD工艺先沉积一层氧化铝钝化膜代替如上的S12薄膜层,然后在沉积一层SiNx薄膜。
[0050]5、如图4i所示,在第二减反钝化膜80上丝网印刷形成第一电极91和第二电极92 (正、负电极)并烧结处理,第一电极91和第二电极92分别穿透第二减反钝化膜80电性连接于P++重掺杂区60和η++重掺杂区70。即完成整个电池制备流程。
[0051]其中,以上步骤中涉及化学清洗工艺的,其可以为RCA、SPM、HF/03、HC1/HF等清洗方法。
[0052]实施例2
[0053]本实施例与实施例1不同的是,本实施例中将实施例1中的步骤2和步骤3的顺序进行调换,即在处理完成P型硅衬底10之后,首先在背面1b制备η+掺杂区50和η++重掺杂区70,参阅实施例1中的步骤3 ;然后再在受光面1a和背面1b制备ρ+掺杂层20、P+掺杂区40和ρ++重掺杂区60,参阅实施例1中的步骤2。其余步骤与实施例1中的相同,在此不再赘述。
[0054]相比于现有技术,本发明采用P型硅片为衬底材料,成本低且普遍应用。背面平坦化处理,即背面抛光,利于背面形成均匀PN结和PP+高低结,同时减小背面比表面积,降低表面复合。掺杂源采用液态或固态,安全可靠,同时利于激光处理;与常规热扩散相比,激光掺杂高温作用时间短,易于精确定位掺杂、差异化掺杂,减小正面栅线遮挡导致的电流损失,同时金属电极与重掺杂区域形成良好的欧姆接触。
[0055]其中,采用激光无损掺杂工艺,对掺杂源进行处理,主要利用激光的热效应、热效应作用时间短、可精确定位等优势,在不对硅片表面造成明显损伤的情况下,形成特定区域的掺杂,避免高温对P型硅片的副作用,工艺简单,操作方便,大大简化太阳电池制备工艺流程,更利于产业化应用。
[0056]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【主权项】
1.一种基于P型硅衬底的背接触式太阳能电池,其特征在于,包括一 P型硅衬底,所述P型硅衬底具有相对的一受光面和一背面,所述受光面为经过织构化处理形成的绒面,所述背面为经过平坦化处理形成的平面;所述P型硅衬底的受光面设置有掺杂硼的P+掺杂层,所述受光面上设置有第一减反钝化膜;所述P型硅衬底的背面设置有依次交替排布的多个掺杂硼的P+掺杂区和多个掺杂磷η+掺杂区,每一 P+掺杂区中设置有一 P++重掺杂区,每一η+掺杂区中设置有一 η++重掺杂区,所述背面上设置有第二减反钝化膜,所述第二减反钝化膜上设置有相互绝缘的第一电极和第二电极,所述第一电极穿过所述第二减反钝化膜电性连接于所述P++重掺杂区,所述第二电极穿过所述第二减反钝化膜电性连接于所述η++重掺杂区。2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一电极和第二电极均为叉指状的金属电极。3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一减反钝化膜和第二减反钝化膜为一层以上的薄膜,其材料为Si02、SiNx, T12, AlOxS MgF2。4.如权利要求1-3任一所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括步骤: 提供一 P型硅衬底,对所述P型硅衬底的受光面进行织构化处理形成绒面,对所述P型硅衬底的背面进行平坦化处理形成平面; 在所述受光面上涂覆或沉积硼源材料,应用激光掺杂工艺使硼源材料中的硼扩散到所述P型硅衬底中,在所述受光面获得掺杂硼的P+掺杂层; 在所述背面上涂覆或沉积硼源材料,应用激光掺杂工艺使硼源材料中的硼扩散到所述P型硅衬底中,在所述背面获得多个掺杂硼的P+掺杂区并在每一 P+掺杂区中形成一 P++重惨杂区; 在所述背面上涂覆或沉积磷源材料,应用激光掺杂工艺使磷源材料中的磷扩散到所述P型硅衬底中,在所述背面获得多个掺杂磷的η+掺杂区并在每一 η+掺杂区中形成一 η++重惨杂区; 在所述受光面上制备第一减反钝化膜,在所述背面上制备第二减反钝化膜; 在所述第二减反钝化膜上制备第一电极和第二电极。5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述硼源材料选自硼酸溶液、硼硅玻璃、含硼氮化硅、含硼氧化硅或含硼非晶硅中的任意一种;所述磷源材料选自磷酸溶液、磷娃玻璃、含磷氮化娃、含磷氧化娃或含磷非晶娃中的任意一种。6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述激光扫描工艺中,选用的激光出光模式为脉冲,激光波长为355?1064nm,功率为5?100W,光斑直径为30?200 μ m,脉冲宽度 30ns ?300ns ο7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述激光扫描工艺中,选用的激光出光模式为连续或准连续,激光波长为355?1064nm,功率为5?100W,光斑直径为30?200 μ??ο8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,设置激光扫描系统自动切换工艺参数,通过一次激光掺杂工艺在制备获得所述P+掺杂区的同时,在所述P+掺杂区中形成所述P++重掺杂区;通过一次激光掺杂工艺在制备获得所述η+掺杂区的同时,在所述η+掺杂区中形成所述η++重惨杂区。9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,通过一次激光掺杂工艺制备获得所述P+掺杂区,在所述P+掺杂区中进行二次激光掺杂工艺,形成所述P++重掺杂区;通过一次激光掺杂工艺制备获得所述η+掺杂区,在所述η+掺杂区中进行二次激光掺杂工艺,形成所述η++重掺杂区。
【专利摘要】本发明公开了一种基于P型硅衬底的背接触式太阳能电池,其包括一P型硅衬底,P型硅衬底的受光面设置有掺杂硼的p+掺杂层,受光面上设置有第一减反钝化膜;P型硅衬底的背面设置有多个掺杂硼的p+掺杂区和多个掺杂磷n+掺杂区,每一p+掺杂区中设置有一p++重掺杂区,每一n+掺杂区中设置有一n++重掺杂区,背面上设置有第二减反钝化膜,第二减反钝化膜上设置有相互绝缘的第一电极和第二电极,第一电极和第二电极分别电性连接于p++重掺杂区和n++重掺杂区。本发明还公开了如上所述太阳能电池的制备方法。本发明采用P型硅片作为背接触式太阳能电池的衬底材料,P型硅片技术成熟,具有明显的成本优势。
【IPC分类】H01L31/0224, H01L31/18, H01L31/068
【公开号】CN105185858
【申请号】CN201510483920
【发明人】郭灵山, 崇锋, 吕欣
【申请人】黄河水电光伏产业技术有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月6日
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