一种N型双面太阳能电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种N型双面太阳能电池的制备方法，避免连续高温过程对电池少子寿命的衰减，提高电池的转换效率，工艺简化。一种N型双面太阳能电池的制备方法，依次包括：S1、对N型单晶硅片进行双面制绒；S2、对步骤S1处理后的硅片的正面进行单面硼扩散；S3、清洗去除步骤S2处理后的硅片表面的硼硅玻璃；S4、在硅片的正面通过PECVD或ALD沉积氧化铝钝化层，在所述氧化铝钝化层上通过PECVD沉积氮化硅钝化减反射层；S5、对硅片的背面进行磷扩散；S6、清洗去除步骤S5处理后的硅片表面的磷硅玻璃；然后在硅片背面通过PECVD沉积氮化硅钝化减反射层；S7、对硅片刻边以将硅片正面和背面隔离；S8、在硅片的正面和背面分别印刷栅线电极，并烧结。

Method for preparing N type double face solar cell

The invention discloses a preparation method of a N type double faced solar cell, which avoids the attenuation of the small cell life of the battery during the continuous high temperature process, improves the conversion efficiency of the battery and simplifies the process. Method for the preparation of a N type double sided solar cell comprises: S1, double texturing of N type silicon wafer; single boron diffusion on S2 wafer processing steps after S1 positive; S3, the removal process of S2 after cleaning the surface of a silicon wafer borosilicate glass; S4, in front of silicon tablets by PECVD or ALD deposited Al2O3 passivation layer on the alumina passivation layer is deposited by PECVD silicon nitride passivation antireflection layer; phosphorus diffusion on S5 wafer backside; S6, cleaning process of S5 after removal of silicon surface phosphorus silicon glass; and in silicon deposited by PECVD silicon nitride film on the back passivating antireflection layer on the silicon wafer edge; S7, moment to wafer front and back isolation; S8, printing grating electrode wafer respectively in the front and back, and sintering.

【技术实现步骤摘要】
一种N型双面太阳能电池的制备方法
本专利技术属于太阳能电池领域，特别涉及一种N型双面太阳能电池的制备方法。
技术介绍
太阳能光伏作为洁净能源的一种是未来能源解决方案的候选之一。特别是经过近年来的发展，其应用日渐广泛，工艺日趋成熟。太阳能电池是以半导体材料为基础的能量转换器件，是太阳能发电的核心部分。目前太阳能电池领域以晶硅电池的工艺技术最为成熟，产业化水平最高，晶硅太阳能电池分为P型电池和N型电池，其中N型单晶硅电池具有光致衰减小、少子寿命高、耐金属污染性能好等优点，未来效率提升方面有巨大潜力。而双面N型晶硅电池背面也能吸收转化光能，其发电量要远高于传统P型单面晶硅电池。N型双面单晶硅电池需要在N型基底上双面掺杂，目前行业内主要使用液态硼源BBr3高温扩散、旋涂硼浆或印刷硼浆再退火扩散进行正面硼掺杂，液态POCl3高温扩散进行背面磷掺杂，2次扩散制程间的相互掩蔽至关重要。当前的常用手段为在完成正面硼掺杂后，通过高温热氧化形成氧化硅或制作氮化硅作为正面掩膜，以减少背面磷扩过程对正面的影响。但热氧化的高温过程会影响已形成的正面PN结的质量，同时高温过程会导致硅基底的杂质浓度增加，电池体复合加剧，对电池的效率影响较大。而氮化硅做掩膜需涉及多次镀膜和清洗过程，工艺较复杂，不利于提高生产效率和降低成本。对扩散面的钝化效果，主要通过形成致密的氧化硅和制作氮化硅膜实现。氧化硅通过高温热氧化的手段，温度高达800~1100℃，对电池的少子寿命有损害，进而影响电池效率。单纯氮化硅膜对硼扩面的钝化效果不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术中存在的不足和问题，提出了一种N型双面太阳能电池的制备方法，避免连续高温过程对电池少子寿命的衰减，提高电池的转换效率，工艺简化。本专利技术采用的技术方案如下：一种N型双面太阳能电池的制备方法，依次包括：S1、对N型单晶硅片进行双面制绒；S2、对步骤S1处理后的硅片的正面进行单面硼扩散；S3、清洗去除步骤S2处理后的硅片表面的硼硅玻璃；S4、在硅片的正面通过PECVD或ALD沉积氧化铝钝化层，在所述氧化铝钝化层上通过PECVD沉积氮化硅钝化减反射层；S5、对硅片的背面进行磷扩散；S6、清洗去除步骤S5处理后的硅片表面的磷硅玻璃；然后在硅片背面通过PECVD沉积氮化硅钝化减反射层；S7、对硅片刻边以将硅片正面和背面隔离；S8、在硅片的正面和背面分别印刷栅线电极，并烧结。优选地，步骤S4中，所述氧化铝钝化层的厚度为5~30nm，所述氮化硅钝化减反射层的厚度为60~95nm。优选地，步骤S6中，所述氮化硅钝化减反射层的厚度为60~95nm。优选地，步骤S2中，将相邻两个硅片的背面相对放置并露出正面，采用液态BBr3扩散，扩散温度为900~970摄氏度，扩散时间为30~50min，方阻为55~75Ω/□。优选地，步骤S2中，在硅片正面旋涂或印刷硼源进行高温扩散。优选地，步骤S3中，采用质量浓度为5~15%的HF溶液去除硅片表面的硼硅玻璃。优选地，步骤S4中，将相邻两个硅片的正面相对设置并露出背面，采用液态POCl3扩散，扩散温度为750~850℃，扩散时间为20~45min，方阻为30~50Ω/□。优选地，步骤S6中，采用质量浓度为2~3%的HF溶液去除硅片表面的磷硅玻璃。本专利技术采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：本专利技术提供一种更简洁的N型双面太阳能电池的制备方法，叠层钝化的工艺有助于提升电池效率，钝化过程使用低温工艺，降低表面态的复合，提高基底载流子寿命，避免了连续的高温过程对电池少子寿命的衰减，提高电池的转换效率；将掩膜与钝化工艺结合，减少了多次镀膜及反复清洗的过程，有利于大规模生产。附图说明附图1为本专利技术的一种N型双面太阳能电池的制备方法的流程示意图；附图2为采用本专利技术的制备方法制得的N型双面太阳能电池。上述附图中，1、氮化硅钝化减反射层；2、氧化铝钝化层；3、硼扩散层；4、N型基底；5、磷扩散层；6、氮化硅钝化减反射层。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。参照附图1所示，本专利技术的一种N型双面太阳能电池的制备方法具体如下：S1、对N型单晶硅片通过氢氧化钠和制绒添加剂进行双面碱制绒，在硅片表面（正面和背面）形成具有陷光作用的金字塔绒面结构。这种绒面的结构的表面反射率只有9%-10%，可以起到陷光作用，提高对光的吸收。S2、将S1处理后的硅片背对背放置进行单面硼扩散，即将相邻的硅片两两划分为一组，一组的两个硅片的背面相对放置而露出正面，采用液态BBr3扩散的方式，扩散温度为900~970℃，扩散时间为30~50min，方阻为55~75Ω/□。除此之外，还可以采用在硅片正面旋涂或印刷硼源在进行高温扩散的方式进行。S3、用质量浓度为5~15%的HF溶液去除S2处理后的硅片表面的硼硅玻璃，硼硅玻璃是硼扩散的副产物，可用HF溶液去除。S4、在硅片正面（硼扩面）使用PECVD或ALD沉积氧化铝（Al2O3）钝化层，厚度为5~30nm；在氧化铝钝化层上面使用PECVD制作60~95nm厚的氮化硅钝化减反射膜。PECVD（等离子体增强化学气相沉积法，PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition的缩写）在沉积时的温度约为200~400摄氏度，ALD（原子层沉，Atomiclayerdeposition的缩写）在沉积时的温度约为200~300摄氏度。S5、将S4处理后的硅片面对面放置进行背面磷扩散，即将相邻的硅片两两划分为一组，一组的两个硅片的正面相对放置而露出背面，采用液态POCl3扩散的方式，扩散温度为750~850℃，扩散时间为20~45min，方阻为30~50Ω/□。S6、用质量浓度为2~3%的HF稀溶液清洗磷扩面去除磷硅玻璃，因HF溶液浓度较小，对正面氮化硅膜基本无损伤；在磷扩面使用PECVD制作60~95nm厚的氮化硅钝化减反射膜。S7、使用等刻机对硅片刻边，实现硅片正面和背面隔离S8、采用丝网印刷的方式在硅片上下面进行栅线印刷，并进行烧结。参照附图2所示，经上述制备方法制得的N型双面太阳能电池包括自上至下依次层叠的氮化硅钝化减反射层1、氧化铝钝化层2、硼扩散层3、N型基底4、磷扩散层5、氮化硅钝化减反射层6，其中，硅片正面扩散有硼的部分即形成所述的硼扩散层3，硅片背面扩散有磷的部分即形成所述的磷扩散层5，而位于这两层之间的硅片部分即为所述的N型基底4。本专利技术提供一种更简洁的N型双面太阳能电池的制备方法，低温工艺的叠层钝化有助于提升电池效率，钝化过程为低温工艺，降低表面态的复合，提高基底载流子寿命，避免了连续的高温过程对电池少子寿命的衰减，提高电池的转换效率；简化工艺步骤，减少制作氮化硅膜的次数，将掩膜与钝化工艺结合，减少了多次镀膜及反复清洗的过程，节省去膜的清洗过程，有利于大规模生产，有利于规模化生产的产能效率。上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限定本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术的精神实质所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种N型双面太阳能电池的制备方法，其特征在于，依次包括：S1、对N型单晶硅片进行双面制绒；S2、对步骤S1处理后的硅片的正面进行单面硼扩散；S3、清洗去除步骤S2处理后的硅片表面的硼硅玻璃；S4、在硅片的正面通过PECVD或ALD沉积氧化铝钝化层，在所述氧化铝钝化层上通过PECVD沉积氮化硅钝化减反射层；S5、对硅片的背面进行磷扩散；S6、清洗去除步骤S5处理后的硅片表面的磷硅玻璃；然后在硅片背面通过PECVD沉积氮化硅钝化减反射层；S7、对硅片刻边以将硅片正面和背面隔离；S8、在硅片的正面和背面分别印刷栅线电极，并烧结。

【技术特征摘要】
1.一种N型双面太阳能电池的制备方法，其特征在于，依次包括：S1、对N型单晶硅片进行双面制绒；S2、对步骤S1处理后的硅片的正面进行单面硼扩散；S3、清洗去除步骤S2处理后的硅片表面的硼硅玻璃；S4、在硅片的正面通过PECVD或ALD沉积氧化铝钝化层，在所述氧化铝钝化层上通过PECVD沉积氮化硅钝化减反射层；S5、对硅片的背面进行磷扩散；S6、清洗去除步骤S5处理后的硅片表面的磷硅玻璃；然后在硅片背面通过PECVD沉积氮化硅钝化减反射层；S7、对硅片刻边以将硅片正面和背面隔离；S8、在硅片的正面和背面分别印刷栅线电极，并烧结。2.根据权利要求1所述的N型双面太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述氧化铝钝化层的厚度为5~30nm，所述氮化硅钝化减反射层的厚度为60~95nm。3.根据权利要求1所述的N型双面太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S6中，所述氮化硅钝化减反射层的厚度为60~95nm。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪志春，魏青竹，刘晓瑞，张三洋，吴晨阳，陆俊宇，连维飞，
申请(专利权)人：中利腾晖光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32