PERC及PERT太阳能电池的制备方法技术

技术编号:12399062 阅读:219 留言:0更新日期:2015-11-26 04:26
本发明专利技术公开了一种PERC及PERT太阳能电池的制备方法,属于硅太阳能电池技术领域,本发明专利技术在现有工艺的基础上增加热处理工艺,进一步提高了氮化硅薄膜的氢钝化作用,降低载流子复合,提升太阳电池电性能,使电池开路电压提高10-15mV,电池效率提高0.3%-0.5%;此外,快速热处理工艺充分利用目前企业生产线已具备的烧结炉设备,充分减少设备投资,且不增加电池制造成本;本发明专利技术的方法简单易行,易于实现,成本较低,适于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于硅太阳能电池
,涉及一种PERC及PERT太阳能电池的制备方法
技术介绍
常规的化石燃料日益消耗殆尽,在现有的可持续能源中,太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。太阳能发电装置又称为太阳能电池或光伏电池,可以将太阳能直接转换成电能,其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。高效太阳电池是太阳电池发展的重要方向,例如P型基片PERC(passivated emitter and rear side cell)电池和 N 型基片 PERT (passivated emitter and rear total diffused)电池都是当前研究的热点。PERC电池的制备方法包括以下步骤:I)制绒;2)磷扩散;3)刻蚀和去磷硅玻璃;4)背面沉积Al2O3薄膜;5)背面PECVD沉积SiNx薄膜;6)正面PECVD沉积SiNx薄膜;7)背面激光开槽;8)丝网印刷和烧结;其中步骤6与步骤4、步骤5的顺序可以互换。PERC电池背面利用了 Al2O3薄膜良好的钝化性能,同时利用了 SiNx薄膜的氢钝化作用、优良的耐磨性及碱离子阻挡能力。PERT电池的制备方法包括以下步骤:I)制绒;2)正面硼扩散;3)背面离子注入磷;4)去磷硅玻璃和硼硅玻璃;5)双面热氧化沉积S12薄膜;6)背面PECVD沉积SiNx薄膜;7)正面PECVD沉积SiNx薄膜;8)丝网印刷和烧结;其中步骤6和步骤7的顺序可以互换。PERT电池表面利用了 Si02薄膜良好的钝化性能,同时利用了 SiNx薄膜的氢钝化作用,优良的耐磨性及碱离子阻挡能力。SiNx薄膜在PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n—等离子体增强化学气相沉积)的过程中对其沉积的面进行第一次氢钝化作用,在烧结的过程中进一步释放氢从而进行第二次氢钝化作用。晶体硅中的氢元素对太阳能电池有着重要作用。硅中的氢原子具有很强的反应活性,它能够与轻元素杂质及其复合体反应;与掺杂原子硼、磷反应;与过渡金属杂质反应;与硅悬挂键结合,富集在晶体表面、晶界、位错区域;甚至与其他氢原子反应形成氢分子等。因此可以利用氢原子与其他杂质和缺陷的反应来钝化这些复合中心的复合活性,提高硅晶体中少数载流子的寿命。在硅晶体中引入氢原子的方法通常是在太阳能电池制造过程中利用等离子增强化学气相沉积法(PECVD)沉积氮化硅薄膜。氮化硅薄膜中富含的氢原子扩散到硅晶体的界面,钝化了界面上的硅悬挂键,显著降低了硅晶体的表面复合速率,此外,在烧结工艺也可以进一步提尚娃晶体中的氣原子。但是,PECVD工艺和烧结工艺并没有将SiNx薄膜的氢钝化作用发挥到最佳,因此,本领域技术人员亟需提供一种PERC及PERT太阳能电池的制备方法,进一步提高氮化娃薄膜的氢钝化作用,于提高太阳能电池的转换效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种PERC及PERT太阳能电池的制备方法,进一步提高氮化硅薄膜的氢钝化作用,于提高太阳能电池的转换效率。为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种PERC太阳能电池的制备方法,包括以下步骤:步骤S01、对硅片进行制绒、扩散、刻蚀和去磷硅玻璃工艺;步骤S02、硅片背面沉积氧化铝薄膜;步骤S03、硅片背面沉积氮化硅薄膜;步骤S04、硅片正面沉积氮化硅薄膜;步骤S05、背面激光开槽;步骤S06、对硅片进行热处理工艺;步骤S07、丝网印刷和烧结。优选的,步骤S06中,热处理工艺的时间为I?6min,热处理的温度为400?800。。。优选的,步骤S03中,采用PECVD工艺在硅片背面沉积氮化硅薄膜,所述氮化硅薄膜的厚度为80?140nmo优选的,步骤S04中,采用PECVD工艺在硅片正面沉积氮化硅薄膜,所述氮化硅薄膜的厚度为80?10nm0优选的,步骤S02中,采用ALD工艺在硅片背面沉积氧化铝薄膜,所述氧化铝薄膜的厚度为5?1nm0本专利技术还提供一种PERT太阳能电池的制备方法,包括以下步骤:步骤S01、对硅片进行制绒、扩散、磷离子注入工艺;步骤S02、去除硅片表面的磷硅玻璃和硼硅玻璃;步骤S03、双面沉积氧化娃层;步骤S04、硅片背面沉积氮化硅薄膜;步骤S05、硅片正面沉积氮化硅薄膜;步骤S06、对硅片进行热处理工艺;步骤S07、丝网印刷和烧结。优选的,步骤S06中,热处理工艺的时间为I?6min,热处理的温度为400?800。。。优选的,步骤S04中,采用PECVD工艺在硅片背面沉积氮化硅薄膜,所述氮化硅薄膜的厚度为80?140nmo优选的,步骤S05中,采用PECVD工艺在硅片正面沉积氮化硅薄膜,所述氮化硅薄膜的厚度为80?10nm0优选的,步骤S02中,采用热氧化工艺在硅片双面沉积氧化硅层。与现有的方案相比,本专利技术提供的PERC及PERT太阳能电池的制备方法,通过增加热处理工艺,进一步提高了氮化硅薄膜的氢钝化作用,降低载流子复合,提升太阳电池电性能,使电池开路电压提高10-15mV,电池效率提高0.3% -0.5% ;此外,快速热处理工艺充分利用目前企业生产线已具备的烧结炉设备,充分减少设备投资,且不增加电池制造成本;本专利技术的方法简单易行,易于实现,成本较低,适于推广应用。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术PERC太阳能电池的制备方法的流程示意图;图2为本专利技术PERT太阳能电池的制备方法的流程示意图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步地详细描述。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。上述及其它技术特征和有益效果,将结合实施例及附图1至2对本专利技术的PERC及PERT太阳能电池的制备方法进行详细说明。图1为本专利技术PERC太阳当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种PERC太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S01、对硅片进行制绒、扩散、刻蚀和去磷硅玻璃工艺;步骤S02、硅片背面沉积氧化铝薄膜;步骤S03、硅片背面沉积氮化硅薄膜;步骤S04、硅片正面沉积氮化硅薄膜;步骤S05、背面激光开槽;步骤S06、对硅片进行热处理工艺;步骤S07、丝网印刷和烧结。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张勤杰傅建奇满建秋于满
申请(专利权)人:北京七星华创电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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