一种高效彩色多晶太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开一种高效彩色多晶太阳能电池，属于太阳能电池技术领域，包括P型硅衬底、设置在P型硅衬底一侧的N型硅和正银电极、及设置在P型硅衬底另一侧的铝背场和背银电极；所述P型硅衬底的一个表面为绒面，所述N型硅层叠在该绒面上且与P型硅配合形成PN结，所述N型硅的表面设有二氧化硅，所述正银电极穿过所述二氧化硅并固定在N型硅上，所述二氧化硅的表面设有氮化硅膜；所述铝背场层叠在P型硅衬底的下表面，所述背银电极固定在所述铝背场上。该太阳能电池上的绒面，大于普通酸法制绒的绒面尺寸，大幅度降低了光的反射率，避免了后续减薄氮化硅膜对反射率的负面效果；采用二氧化硅钝化，提高了电池的开路电压和短路电流。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能电池，具体涉及一种高效彩色多晶太阳能电池，属于太阳能电池

技术介绍
晶硅太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结(P-N Junction)上，形成新的空穴-电子对(V-E pair)，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。晶硅太阳能电池的制备工艺分为制绒、扩散、刻蚀、正面镀膜、丝网印刷、烧结六大工序。其中，制绒的目的是在硅片正面形成凹凸不平的织构化绒面结构，增加太阳光的吸收面积，降低太阳光的反射率。正面镀膜的目的是在硅片正面沉积氮化硅，起减反射和钝化作用。为实现高光电转换效率的目的，多晶电池的正面氮化硅膜设定在80-90nm，达到减反射的最佳效果。不同厚度的氮化硅膜表现出不同的颜色，当膜厚在80-90nm时，呈蓝色。由于多晶电池由取向各异的晶粒组成，当氮化硅的膜厚在20-70nm范围内，电池的外观呈现彩色。在实际应用过程中，为了增加观赏性，彩色多晶电池也有一定的市场需求。传统制造彩色多晶电池的方法是简单的降低氮化硅的膜厚。但由于降低膜厚，会减弱氮化硅膜的减反射效果，大幅度降低电池的光电转换效率。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种高效彩色多晶太阳能电池，有效提高彩色多晶太阳能电池的光电转换效率。为了实现上述目的，本技术采用的一种高效彩色多晶太阳能电池，包括P型硅衬底、设置在P型硅衬底一侧的N型硅和正银电极、及设置在P型硅衬底另一侧的铝背场和背银电极；所述P型硅衬底的一个表面为绒面，所述N型硅层叠在该绒面上且与P型硅配合形成PN 结，所述N型硅的表面设有二氧化硅，所述正银电极穿过所述二氧化硅并固定在N型硅上，所述二氧化硅的表面设有氮化硅膜；所述铝背场层叠在P型硅衬底的下表面，所述背银电极固定在所述铝背场上。作为改进，所述二氧化硅的厚度为25-60nm。作为改进，所述二氧化硅的厚度为40nm。作为改进，所述氮化硅膜的厚度为20-55nm。作为改进，所述氮化硅膜为单层，氮化硅膜的折射率为1.85-2.0。作为改进，所述氮化硅膜的厚度为35nm。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：1)本技术形成高低差为1-5μm的绒面，大于普通酸法制绒的绒面尺寸，大幅度降低了光的反射率，避免了后续减薄氮化硅膜对反射率的负面效果。2)同时，采用二氧化硅钝化，提高电池的开路电压和短路电流，从而在不降低电池光电转换效率的同时，制备彩色多晶太阳能电池。附图说明图1为本技术太阳能电池的结构示意图；图2为本技术的制备工艺流程图；图中：1、正银电极，2、氮化硅膜，3、二氧化硅，4、N型硅，5、P型硅衬底，6、铝背场，7、背银电极。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限制本技术的范围。本文所使用的术语“上”、“下”以及类似的表达只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。如图1所示，一种高效彩色多晶太阳能电池，包括P型硅衬底5、设置在P型硅衬底5一侧的N型硅4和正银电极1、及设置在P型硅衬底5另一侧的铝背场6和背银电极7；所述P型硅衬底5的一个表面为绒面，所述N型硅4层叠在该绒面上且与P型硅配合形成PN结，所述N型硅4的表面设有二氧化硅3，所述正银电极1穿过所述二氧化硅3并固定在N型硅4上，所述二氧化硅3的表面设有氮化硅膜2；所述铝背场6层叠在P型硅衬底5的下表面，所述背银电极7固定在所述铝背场6上。作为实施例的改进，所述二氧化硅3的厚度为25-60nm。具体的，采用二氧化硅3的厚度可以为25nm、30nm、40nm、50nm或60nm，生产中可以根据需要灵活选择合适厚度。作为实施例的改进，所述氮化硅膜2的厚度为20-55nm，氮化硅膜2的折射率为1.85-2.0，具体的，采用氮化硅膜2的厚度可以为25nm、35nm、40nm、50nm或55nm，生产中可以根据需要灵活选择氮化硅膜2的合适厚度。如图2所示，本技术的高效彩色多晶太阳能电池，具体采用以下步骤制备，1)对多晶硅片进行硝酸银催化制绒，将硅片置于浓度为1.0-2.5mol/L的AgNO3溶液中，通过AgNO3溶液在硅片上电化学沉积Ag纳米颗粒，再采用H2O2和HF的混合溶液(H2O2和HF的质量比为2.0:1-4.5:1)刻蚀该带有Ag纳米粒的硅片，待硅片上形成高低差为1-5μm的绒面，再采用HCL和H2O2的混合溶液(采用HCL和H2O2的质量比为1:1-2:1)去除硅片上的Ag颗粒；2)在硅片正面进行高方阻磷扩散；3)去除所述磷扩散形成的正面磷硅玻璃和周边PN结；4)采用管式扩散炉对硅片进行氧化，扩散温度为800-850℃，氧化时间为10-30min，在硅片表面生长厚度为25-60nm的二氧化硅；5)在硅片正面使用等离子化学沉积的方法(PECVD)，采用流量比为3.5:1-7.5:1的氨气和硅烷的混合工艺气体(氨气流量：4.5-10slm)，沉积时间为5-15min，在硅片正面形成膜厚为20-55nm，折射率为1.85-2.0的单层彩色氮化硅膜；6)在硅片背面印刷背电极和铝背场；7)在硅片正面印刷正电极浆料形成正电极；8)对硅片进行烧结形成彩色多晶太阳能电池。通过上述方法制得高效彩色多晶太阳能电池，由于采用硝酸银催化制绒，形成高低差为1-5μm的绒面，大于普通酸法制绒的绒面尺寸，大幅度降低了光的反射率，避免了后续减薄氮化硅膜对反射率的负面效果；另外，由于采用二氧化硅钝化，提高电池的开路电压和短路电流，从而在不降低电池光电转换效率的同时，制备符合市场需求的彩色多晶太阳能电池。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效彩色多晶太阳能电池，其特征在于，包括P型硅衬底(5)、设置在P型硅衬底(5)一侧的N型硅(4)和正银电极(1)、及设置在P型硅衬底(5)另一侧的铝背场(6)和背银电极(7)；所述P型硅衬底(5)的一个表面为绒面，所述N型硅(4)层叠在该绒面上且与P型硅配合形成PN结，所述N型硅(4)的表面设有二氧化硅(3)，所述正银电极(1)穿过所述二氧化硅(3)并固定在N型硅(4)上，所述二氧化硅(3)的表面设有氮化硅膜(2)；所述铝背场(6)层叠在P型硅衬底(5)的下表面，所述背银电极(7)固定在所述铝背场(6)上。

【技术特征摘要】
1.一种高效彩色多晶太阳能电池，其特征在于，包括P型硅衬底(5)、设置在P型硅衬底(5)一侧的N型硅(4)和正银电极(1)、及设置在P型硅衬底(5)另一侧的铝背场(6)和背银电极(7)；所述P型硅衬底(5)的一个表面为绒面，所述N型硅(4)层叠在该绒面上且与P型硅配合形成PN结，所述N型硅(4)的表面设有二氧化硅(3)，所述正银电极(1)穿过所述二氧化硅(3)并固定在N型硅(4)上，所述二氧化硅(3)的表面设有氮化硅膜(2)；所述铝背场(6)层叠在P型硅衬底(5)的下表面，所述背银电极(7)固定在所述铝背场(6)上。2.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：方结彬，秦崇德，石强，黄玉平，何达能，陈刚，
申请(专利权)人：广东爱康太阳能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44