一种N型PERC晶体硅太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种N型PERC晶体硅太阳能电池及其制备方法，以电阻率为0.5-12ohm•cm的N型硅片作为基体，正面设有硼扩散P性发射结并设有丝网印刷的银铝电极，背面从上至下依次设有氧化铝钝化膜和蒸镀铝层，所述氧化铝钝化膜上设有点阵或者线阵型镂空，所述蒸镀铝层通过氧化铝钝化膜与硅基体局域接触。由于氧化铝钝化膜上的镂空，使得部分硅基极露出，该部分硅基体与蒸镀铝层局域接触。本发明专利技术通过采用将背钝化与金属化区域局域接触相结合，且巧妙利用氧化铝双面沉积，简化了背面再次沉积薄膜的步骤，同时背面氧化铝中的负固定电荷能在N型硅基体上诱导一层反型层，耗尽表面多数载流子达到良好的背表面钝化效果。具有高效低成本等特点，且制备方法步骤简单，操作方便，具有良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种N型PERC晶体硅太阳能电池及其制备方法，以电阻率为0.5-12ohm*cm的N型硅片作为基体，正面设有硼扩散P性发射结并设有丝网印刷的银铝电极，背面从上至下依次设有氧化铝钝化膜和蒸镀铝层，所述氧化铝钝化膜上设有点阵或者线阵型镂空，所述蒸镀铝层通过氧化铝钝化膜与硅基体局域接触。由于氧化铝钝化膜上的镂空，使得部分硅基极露出，该部分硅基体与蒸镀铝层局域接触。本专利技术通过采用将背钝化与金属化区域局域接触相结合，且巧妙利用氧化铝双面沉积，简化了背面再次沉积薄膜的步骤，同时背面氧化铝中的负固定电荷能在N型硅基体上诱导一层反型层，耗尽表面多数载流子达到良好的背表面钝化效果。具有高效低成本等特点，且制备方法步骤简单，操作方便，具有良好的经济效、/-位。【专利说明】-种N型PERC晶体硅太阳能电池及其制备方法
本专利技术属于光伏
，具体涉及一种N型PERC晶体硅太阳能电池及其制备方 法。
技术介绍
相对于P型硅片，N型硅片具有更高的少数载流子寿命，且对金属杂质的敏感性较 弱，另外对于基体中没有人为掺杂的硼原子，不会形成硼氧复合对，所以N型电池无光致衰 减，上述原因使N型硅片成为高校晶硅电池宠儿，但有利有弊，N型硅片的工艺制程相对比 较复杂，制备成本比较高，所以目前产业化的仍旧是P型电池。 目前，背钝化电池技术在P型电池上已经较为成熟，但在N型电池上用于工业化生 产的技术方案仍然比较稀缺。 故需要一种新的技术方案，已解决上述问题。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本专利技术的目的是提供了一种N 型PERC晶体硅太阳能电池及其制备方法。 技术方案：本专利技术公开了一种N型PERC晶体硅太阳能电池，以电阻率为0. 5-12 ohmcm的N型硅片作为基体，正面设有硼扩散P性发射结并设有丝网印刷的银铝电极，背面 从上至下依次设有氧化铝钝化膜和蒸镀铝层，所述氧化铝钝化膜上设有点阵或者线阵型镂 空，所述蒸镀铝层通过氧化铝钝化膜与硅基体局域接触。由于氧化铝钝化膜上的镂空，使得 部分硅基极露出，该部分硅基体与蒸镀铝层局域接触。 本专利技术通过在电池背面设有钝化膜，有效增加对长波光的吸收，对未来薄片电池 提供了技术保证。 本专利技术还公开了一种N型PERC晶体硅太阳能电池的制备方法，包括以下步骤： (1) .娃片去损伤并制绒； (2) .电池正面通过硼扩散形成P型发射结； (3) .利用扩散自然形成的硼硅玻璃作为电池正面掩膜，实现硅片背面去除反射结以及 抛光的目的，同时，去除硅片正面制绒面的硼硅玻璃并进行清洗； (4) .电池两表面对称生长氧化铝钝化膜； (5) .电池正面生长氮化硅作为减反膜； (6) .硅片正面印刷银铝浆栅线并烧结金属即电极金属化； (7) .硅片背面用激光在氧化铝薄膜上开孔； (8) .硅片背面蒸镀铝层； (9) ·在forming gas气氛下退火； 其中：步骤（1)所述的硅片采用N型单晶硅片作为基体，电阻率控制在0. 5-12 ohmcm ; 步骤（2)采用管式硼扩散； 步骤（3)采用湿法设备对硅片背面进行硼硅玻璃去除，采用溶液浓度为0. 1-20%的氢 氟酸溶液进行清洗； 步骤（5)硅片正面采用PECVD的方法生长氮化硅减反膜。 上述介质薄膜生长部分顺序可以改变。 本专利技术所述的步骤（2)中的硼扩散方阻控制在45-140 ohm/sq。 本专利技术所述的步骤（4)中的钝化膜厚度控制在2-40nm。 本专利技术所述的步骤（5)中正面氮化娃减反膜厚度控制在50_90nm。 本专利技术所述的步骤（5)中正面氮化硅减反膜折射率控制在1. 9-2. 3。 本专利技术所述的步骤（7)中激光刻蚀为线阵列或点阵列，刻蚀线宽控制在 10-100um，间距控制在 0· 3-2. 5mm。 本专利技术所述的步骤（8)中蒸镀的铝层厚度控制在0· 5-3um。 本专利技术所述的步骤（9)的退火温度控制在200-400°C，时间控制在5-60分钟。 有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有以下优点： 1、 本专利技术通过采用将背钝化与金属化区域局域接触相结合，且巧妙利用氧化铝双面沉 积，简化了背面再次沉积薄膜的步骤，同时背面氧化铝中的负固定电荷能在N型硅基体上 诱导一层反型层，耗尽表面多数载流子达到良好的背表面钝化效果。具有高效低成本等特 点，且制备方法步骤简单，操作方便，具有良好的经济效益； 2、 本专利技术通过采用电池背面介质膜，使内背反射从65%增加到92-95%，提高对长波光 的吸收，为薄片电池提高了技术保证； 3、 本专利技术通过采用背钝化，能有效降低介质薄膜区域的背面符合速率至10-50 cm/s。 4、本专利技术能够直接在现行的工业化太阳电池生产线上实现。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的电池截面结构示意图。 【具体实施方式】 如图1所示，本专利技术的一种N型PERC晶体硅太阳能电池，以电阻率为0. 5-12 ohmcm的N型硅片作为基体，正面设有硼扩散3P性发射结并设有丝网印刷的银铝电极1，背 面设有钝化膜氧化铝5并设有蒸镀铝层6,所述蒸镀铝层6与硅基体4为局域接触。 下面结合实施例进一步阐明本专利技术。 实施例1 : 本实施例以156_ N型单晶硅片为基体材料，对N型硅片去损伤、制绒、清洗；采用管式 硼扩散形成P型发射结，扩散方阻控制在80 ohm/sq，利用扩散自然形成的硼硅玻璃作为电 池正面掩膜，实现硅片背面去除反射结以及抛光的目的，同时，利用溶液浓度为5%的氢氟 酸溶液去除硅片正面制绒面的硼硅玻璃并利用溶液浓度为1%的氢氟酸溶液进行清洗。在 硅片正面和背面对称生长厚度为15nm的氧化铝钝化膜，利用PECVD的方法在硅片正面生长 折射率为2. 10,厚度为68nm的氮化硅减反膜，介质薄膜生长结束后，在硅片的正面印刷银 铝浆栅线并烧结金属使电极金属化，在硅片背面用线阵列激光刻蚀氧化铝薄膜，其刻蚀线 宽为35um，间距为1. 1mm。而后，在硅片背面蒸镀厚度为1. Sum的铝层，蒸镀铝层完成后，在 forming gas,温度控制在40(TC的气氛下进行退火，时间为20分钟。 本实施例利用目前市售的氧化铝工业设备，在硅片两个表面自然生长出对称的氧 化铝薄膜，这样的氧化铝薄膜在N型硅片表面具有良好的钝化效果，实验结果显示硅片表 面复合速率低于lcm/s，单晶电池转换效率平均效率达到20. 2%，无光衰减，本实施例利用 前表面生长氧化铝工艺步骤中在背面生长出的氧化铝副产物作为背面钝化膜，无须另外生 长介质薄膜，有效节约工艺步骤，降低成本的同时能够达到更优的技术效果。 实施例2 : 本实施例以156_ N型单晶硅片为基体材料，对N型硅片去损伤、制绒、清洗；采用管式 硼扩散形成P型发射结，扩散方阻控制在45 ohm/sq，利用扩散自然形成的硼硅玻璃作为电 池正面掩膜，实现硅片背面去除反射结以及抛光的目的，同时，利用溶液浓度为5%的氢氟 酸溶液去除硅片正面制绒面的硼硅玻璃并利用溶液浓度为1%的氢氟酸溶液进行清洗。在 硅片正面和背面对称生长厚度为2nm的氧化铝钝化膜，利用PECVD的方法在硅片正面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种N型PERC晶体硅太阳能电池，其特征在于：以电阻率为0.5‑12 ohm•cm 的N型硅片作为基体，正面设有硼扩散（3）P性发射结并设有丝网印刷的银铝电极（1），背面从上至下依次设有氧化铝钝化膜（5）和蒸镀铝层（6），所述氧化铝钝化膜（5）上设有点阵或者线阵型镂空，所述蒸镀铝层（6）通过氧化铝钝化膜（5）与硅基体（4）局域接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏正月，高艳涛，崔会英，钱亮，何锐，张斌，邢国强，
申请(专利权)人：奥特斯维能源太仓有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32