本發(fā)明涉及一種背鈍化太陽能電池的激光脈沖方法,屬于太陽能電池的制造
技術(shù)領(lǐng)域:
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背景技術(shù):
:由于Al2O3薄膜與SiN薄膜均為絕緣層無法導(dǎo)電,激光的作用主要就是將背面膜層劃開使硅基體露出,在完成背電場印刷燒結(jié)后使得硅基體能夠和鋁背場形成良好的歐姆接觸,這樣使得激光輸出能量對氧化鋁的鈍化效果有著重要的影響,激光輸出能量大會使腐蝕深度增加、熱損傷較大直接影響了氧化鋁膜層的鈍化效果,使得開路電壓降低,激光輸出能量小會使腐蝕深度不足,不能完全打穿背面氮化硅和氧化鋁膜層導(dǎo)致硅基體與鋁背場間接觸不良,使串聯(lián)電阻大大增加,從而使填充降低。目前常見的激光脈沖方式多為單脈沖,一方面這種脈沖方式同比輸出能量較大,不易控制,穩(wěn)定性較差,容易對膜層及硅基體造成損傷;另一方面現(xiàn)拋光工序為適應(yīng)PERC電池量產(chǎn)需求多采用酸拋光,但此種拋光方式對應(yīng)背鍍膜層的平整性較差,通過單脈沖方式激光開槽部位形貌不良,主要體現(xiàn)在平整性上,使得硅基體與鋁背場的接觸不良。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠減少對背面膜層及硅基體的損傷,增強(qiáng)鈍化效果,并能提高PERC電池的轉(zhuǎn)換效率的背鈍化太陽能電池的激光脈沖方法。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的背鈍化太陽能電池的激光脈沖方法,包括以下步驟:A、對單晶硅片進(jìn)行制絨處理,形成金字塔絨面;B、擴(kuò)散制備PN結(jié);C、拋光去除邊結(jié)及表面缺陷,使背表面平整;D、通過ALD、PECVD使正背面形成鈍化膜層;E、在背表面采用激光設(shè)備進(jìn)行激光開槽,開槽采用脈沖方式為多脈沖,脈沖數(shù)為2-5;F、絲網(wǎng)印刷形成正電極,背電極及背場;G、燒結(jié)使金屬與硅之間形成良好的歐姆接觸。所述步驟G完成后進(jìn)行測試電池的電性能。所述步驟E中,輸出功率為10-40W,頻率為400-1000KHz,頻率與脈沖數(shù)相對應(yīng),頻率與脈沖數(shù)乘積小于2000。所述鈍化膜為氧化鋁、氮化硅或氧化硅薄膜或其中至少兩種材料的疊層膜,膜層厚度為50-300nm。所述激光設(shè)備為皮秒、亞秒或納秒激光器。本發(fā)明的優(yōu)點在于:由于開槽采用脈沖方式為多脈沖,特別是對激光的參數(shù)范圍進(jìn)行設(shè)定,由此使得在同比條件下,利用多脈沖輸出總能量小,減小了對硅基體及膜層的損傷,同時脈沖數(shù)的增加使激光開槽時對膜層平整性的要求放寬,使開槽部位的平整性更好,從而減少了對背面膜層及硅基體的損傷,增強(qiáng)鈍化效果;同時激光開槽部位的平整度更好,使得硅基體能夠和鋁背場形成良好的歐姆接觸,從而提高了太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。具體實施方式下面結(jié)合具體實施方式,對本發(fā)明的背鈍化太陽能電池的激光脈沖方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的背鈍化太陽能電池的激光脈沖方法,包括以下步驟:A、對單晶硅片進(jìn)行制絨處理,形成金字塔絨面;B、擴(kuò)散制備PN結(jié);C、拋光去除邊結(jié)及表面缺陷,使背表面平整;D、通過ALD、PECVD使正背面形成鈍化膜層;鈍化膜為氧化鋁、氮化硅或氧化硅薄膜或其中至少兩種材料的疊層膜,膜層厚度為50-300nm;E、采用激光設(shè)備在背表面進(jìn)行激光開槽,開槽采用脈沖方式為多脈沖,脈沖數(shù)為2-5;其輸出功率為10-40W,頻率為400-1000KHz,頻率與脈沖數(shù)相對應(yīng),頻率與脈沖數(shù)乘積小于2000;所說的激光設(shè)備為皮秒、亞秒或納秒激光器。F、絲網(wǎng)印刷形成正電極,背電極及背場;G、燒結(jié)使金屬與硅之間形成良好的歐姆接觸。H、進(jìn)行測試電池的電性能。其對比實施例如下:對比例一:A、對單晶硅片進(jìn)行制絨處理,形成金字塔絨面;B、擴(kuò)散制備PN結(jié);C、拋光去除邊結(jié)及表面缺陷,使背表面平整;D、通過ALD、PECVD使正背表面形成鈍化膜層,正面為氮化硅膜層,厚度為80nm,背面為氧化鋁和氮化硅疊層膜,厚度為130nm;E、采用皮秒激光器在背表面進(jìn)行激光開槽,開槽采用脈沖方式為單脈沖,開槽頻率為625KHz,輸出功率為12W。F、絲網(wǎng)印刷形成正電極,背電極及背場;G、燒結(jié)使金屬與硅之間形成良好的歐姆接觸;H、測試電池的電性能。對比例二:本實施例的背鈍化太陽能電池的激光脈沖方法,包括以下步驟:A、對單晶硅片進(jìn)行制絨處理,形成金字塔絨面;B、擴(kuò)散制備PN結(jié);C、拋光去除邊結(jié)及表面缺陷,使背表面平整;D、通過ALD、PECVD使正背面形成鈍化膜層;正面為氮化硅膜層,厚度為80nm,背面為氧化鋁和氮化硅疊層膜,厚度為130nm;E、在皮秒激光器背表面進(jìn)行激光開槽,開槽采用脈沖方式為雙脈沖,開槽頻率為625KHz,輸出功率為12W;F、絲網(wǎng)印刷形成正電極,背電極及背場;G、燒結(jié)使金屬與硅之間形成良好的歐姆接觸。F、進(jìn)行測試電池的電性能。對比例三:A、對單晶硅片進(jìn)行制絨處理,形成金字塔絨面;B、擴(kuò)散制備PN結(jié);C、拋光去除邊結(jié)及表面缺陷,使背表面平整;D、通過ALD、PECVD使正背表面形成鈍化膜層,正面為氮化硅膜層,厚度為80nm,背面為氧化鋁和氮化硅疊層膜,厚度為130nm;E、采用皮秒激光器在背表面進(jìn)行激光開槽,開槽采用脈沖方式為三脈沖,開槽頻率為625KHz,輸出功率為12W。F、絲網(wǎng)印刷形成正電極,背電極及背場;G、燒結(jié)使金屬與硅之間形成良好的歐姆接觸;H、測試電池的電性能。按照上述方法制備出PERC電池的電性能見表1,可以看出多脈沖相比于單脈沖效率提高0.2-0.4%,主要為表現(xiàn)為開壓及填充的提高,隨著脈沖數(shù)的增加,開壓提升幅度降低。脈沖方式EtaUocIscFFRsRsh單脈沖20.920.6529.71179.560.0020170.22雙脈沖21.260.6549.72580.550.0018250.12三脈沖21.260.6559.75780.140.0019324.81當(dāng)前第1頁1 2 3