背面鈍化太陽能電池的制備方法
【專利說明】背面鈍化太陽能電池的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及一種背面鈍化太陽能電池的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]目前高效太陽能電池的研發(fā)熱點(diǎn)是背面鈍化太陽能電池，其中包括所謂的PERC(Passivated Emitter and Rear contact solar Cell)電池(電池結(jié)構(gòu)如附圖1所不)，在太陽能電池的背面(即，背向太陽的一面)鍍上一層或多層膜，這種膜被稱為鈍化膜，起到鈍化背面的作用。與傳統(tǒng)太陽能電池相比，具有背面鈍化膜的太陽能電池效率能顯著提高。
[0004]背面鈍化的效果對背面的平整度或者說反射率比較敏感，背面越平整或者說反射率越高鈍化效果越好，表面復(fù)合越小，少子壽命越高，做成的電池光電轉(zhuǎn)化效率越高。
[0005]為了保證良好的背面平整度，通常使用化學(xué)拋光，目前行業(yè)量產(chǎn)化的都是采用酸液拋光，其表面拋光形貌如附圖2所示，表面反射率約30%。
[0006]常規(guī)的PERC電池生產(chǎn)工藝流程是:I制絨在硅片正面形成絨面—2在硅片正面進(jìn)行P擴(kuò)散—3去除背面PN結(jié)、酸液背面拋光及去除硅片表面的磷硅玻璃—4在硅片背面鍍鈍化膜—5在鈍化膜上鍍氮化硅層—6在硅片正面鍍氮化硅減反膜—7在硅片背面形成背電極，在硅片正面形成正電極—8燒結(jié)。上述工藝流程具有如下缺陷:1、在對硅片正面進(jìn)行制絨、擴(kuò)散的過程中，硅片背面也不可避免地制絨擴(kuò)散，而在硅片背面形成PN結(jié)，因而在步驟3中，需要使用背面PN結(jié)刻蝕設(shè)備，如RENA、Schmid等公司的昂貴設(shè)備，來去除背面PN結(jié)，生產(chǎn)成本較高;2、由于堿溶液會對P擴(kuò)散后的硅片正面產(chǎn)生影響，因而在步驟3的拋光中，只能兼容酸液做單面的背面拋光，酸液的拋光效果較堿液差，且使用的硝酸溶液不夠環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種背面鈍化太陽能電池的制備方法，其避免使用背面PN結(jié)刻蝕設(shè)備、節(jié)約成本。
[0008]
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案為:
一種背面鈍化太陽能電池的制備方法，依次包括如下步驟:
51、對娃片的表面進(jìn)行拋光；
52、在所述硅片的背面鍍鈍化膜；
53、在所述鈍化膜上鍍氮化硅層；
54、對所述硅片的正面制絨形成絨面；
55、對所述硅片的正面進(jìn)行擴(kuò)散；
56、去除所述硅片正面的磷硅玻璃；
57、在所述硅片正面形成減反膜； 58、在所述硅片背面形成背電極，在所述硅片正面形成正電極；
59、燒結(jié)。
[0009]優(yōu)選地，步驟SI中，采用堿溶液對硅片的表面進(jìn)行拋光。
[0010]更優(yōu)選地，步驟SI中，所述堿溶液為NaOH溶液。
[0011]優(yōu)選地，步驟SI中，對所述硅片的正面和背面進(jìn)行拋光。
[0012]優(yōu)選地，步驟S6中，采用酸溶液去除所述硅片正面的磷硅玻璃。
[0013]更優(yōu)選地，步驟S6中，所述酸溶液為HF溶液。
[0014]優(yōu)選地，步驟S7中，在所述硅片正面鍍氮化硅減反膜。
[0015]優(yōu)選地，步驟S8進(jìn)一步包括如下步驟:
581、在所述硅片的背面進(jìn)行激光開槽；
582、在所述硅片的背面和正面分別印刷金屬形成背電極和正電極。
[0016]
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):先對硅片背面拋光，在背面鍍鈍化膜和氮化硅層后，再對硅片正面進(jìn)行制絨和擴(kuò)散，在鈍化膜和氮化硅層的保護(hù)下，在擴(kuò)散時(shí)硅片背面不會產(chǎn)生PN結(jié)，因而避免了使用較昂貴的PN結(jié)刻蝕設(shè)備來去除背面PN結(jié)，節(jié)省了成本;此外，由于在擴(kuò)散之前進(jìn)行拋光，用于拋光的溶液不局限于HF/HN03酸溶液，可避免硝酸的使用，對環(huán)境污染較小。
【附圖說明】
[0017]附圖1為背面鈍化太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)酸溶液拋光后的硅片表面形貌；
附圖3為本發(fā)明的制備方法的流程示意圖；
附圖4為本發(fā)明中經(jīng)堿溶液拋光后的硅片表面形貌。
[0018]上述附圖中:
1、正電極;2、減反膜;3、發(fā)射極;4、襯底;5、鈍化膜和氮化硅的疊層;6、背電極。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解。本發(fā)明中述及的正面和背面是根據(jù)本領(lǐng)域人員的慣常觀察角度和為了方便敘述而定義，正面為面向太陽的一面，背面為背向太陽的一面。
[0020]參照附圖1和附圖3所示，一種背面鈍化太陽能電池的制備方法，具體為一種PERC電池的制備方法，依次包括如下步驟:
51、選用硅片4作為襯底，對硅片的正面和背面進(jìn)行拋光；
52、在所述硅片的背面鍍鈍化膜；
53、在所述鈍化膜上鍍氮化硅層，鈍化膜和氮化硅層形成疊層6對硅片的背面進(jìn)行保護(hù)；
54、對所述硅片的正面制絨形成絨面；
55、對所述硅片的正面進(jìn)行P擴(kuò)散，形成反射極3;
56、采用HF溶液去除所述硅片正面的磷硅玻璃； 57、在所述硅片正面鍍氮化硅，形成氮化硅減反膜2;
58、在所述硅片背面形成背電極6，在所述硅片正面形成正電極I;
59、燒結(jié)。
[0021]步驟SI中，采用堿溶液對硅片的正面和背面進(jìn)行拋光，堿溶液選用NaOH溶液。參照附圖4所示，NaOH溶液對硅片具有較好的拋光效果，拋光后的硅片表面的反射率達(dá)40%以上，高于現(xiàn)有技術(shù)中所用的HF/HN03混合酸溶液的30%，而且拋光效果對背面鈍化電池的鈍化效果和陷光效應(yīng)都十分重要。由于本發(fā)明的硅片表面的拋光效果較好，反射率較高，提升了最終制得的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率，其提升電池的光電轉(zhuǎn)化效率絕對值0.2%以上。同時(shí)采用NaOH溶液進(jìn)行拋光，避免了 HNO3的使用，對環(huán)境污染較小。
[0022]步驟S8進(jìn)一步包括如下步驟:
581、在所述硅片的背面進(jìn)行激光開槽；
582、在所述硅片的背面和正面分別印刷金屬形成背電極和正電極。
[0023]先對硅片背面拋光，在背面鍍鈍化膜和氮化硅層后，再對硅片正面進(jìn)行制絨和擴(kuò)散，在鈍化膜和氮化硅層的保護(hù)下，在擴(kuò)散時(shí)硅片正面不會產(chǎn)生PN結(jié)，因而避免了使用較昂貴的PN結(jié)刻蝕設(shè)備來去除背面PN結(jié)，節(jié)省了成本;而且由于在擴(kuò)散之前進(jìn)行拋光，用于拋光的溶液不局限于HF/HN03酸溶液，能夠允許選用效果更好的堿溶液進(jìn)行拋光。
[0024]
上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，是一種優(yōu)選的實(shí)施例，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種背面鈍化太陽能電池的制備方法，其特征在于，依次包括如下步驟: S1、對娃片的表面進(jìn)行拋光； S2、在所述硅片的背面鍍鈍化膜； S3、在所述鈍化膜上鍍氮化硅層； S4、對所述硅片的正面制絨形成絨面； S5、對所述硅片的正面進(jìn)行擴(kuò)散； S6、去除所述硅片正面的磷硅玻璃； S7、在所述硅片正面形成減反膜； S8、在所述硅片背面形成背電極，在所述硅片正面形成正電極； S9、燒結(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面鈍化太陽能電池的制備方法，其特征在于:步驟SI中，采用堿溶液對硅片的表面進(jìn)行拋光。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背面鈍化太陽能電池的制備方法，其特征在于:步驟SI中，所述堿溶液為NaOH溶液。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面鈍化太陽能電池的制備方法，其特征在于:步驟SI中，對所述硅片的正面和背面進(jìn)行拋光。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面鈍化太陽能電池的制備方法，其特征在于:步驟S6中，采用酸溶液去除所述硅片正面的磷硅玻璃。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背面鈍化太陽能電池的制備方法，其特征在于:步驟S6中，所述酸溶液為HF溶液。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面鈍化太陽能電池的制備方法，其特征在于:步驟S7中，在所述硅片正面鍍氮化硅減反膜。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面鈍化太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟S8包括如下步驟: S81、在所述硅片的背面進(jìn)行激光開槽； S82、在所述硅片的背面和正面分別印刷金屬形成背電極和正電極。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種背面鈍化太陽能電池的制備方法，其避免使用背面PN結(jié)刻蝕設(shè)備、節(jié)約成本。一種背面鈍化太陽能電池的制備方法，依次包括如下步驟：S1、對硅片的表面進(jìn)行拋光；S2、在所述硅片的背面鍍鈍化膜；S3、在所述鈍化膜上鍍氮化硅層；S4、對所述硅片的正面制絨形成絨面；S5、對所述硅片的正面進(jìn)行擴(kuò)散；S6、去除所述硅片正面的磷硅玻璃；S7、在所述硅片正面形成減反膜；S8、在所述硅片背面形成背電極，在所述硅片正面形成正電極；S9、燒結(jié)。
【IPC分類】H01L31/18, H01L31/049
【公開號】CN105590993
【申請?zhí)枴緾N201610110915
【發(fā)明人】魏青竹, 王志剛, 倪志春, 陸俊宇, 汪燕玲, 易輝, 苗鳳秀, 連維飛
【申請人】中利騰暉光伏科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年2月29日