一种P型PERC双面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P型PERC双面太阳能电池及其制备方法，该太阳能电池包括自下而上依次设置的背电极、背面氮化硅膜、背面氧化铝膜、P型硅、N型硅、正面氮化硅膜和正银电极，所述太阳能电池在背面还开设有激光开槽区，激光开槽区内印刷灌注铝浆料，形成背铝条，所述的背电极由材料为银的背银主栅电极和材料为铝的背铝副栅电极组成，背铝副栅电极与激光开槽区内的背铝条一体印刷成型，背铝副栅电极为两层背铝栅线叠加印刷形成的双层结构，位于内层的背铝栅线为内层背铝栅线，位于外层的背铝栅线为外层背铝栅线。该太阳能电池能够提高光电转换效率。本发明专利技术同时公开了太阳能电池的制备方法。

P type PERC double faced solar cell and preparation method thereof

The invention discloses a double P type PERC solar cell and a preparation method thereof, the solar cell includes a bottom arranged on the back electrode, a silicon nitride film on the back, back, P type silicon alumina film, N type silicon, silicon nitride film and a positive positive silver electrode, the solar battery on the back of a laser grooving area, laser grooving in printing aluminum perfusion slurry, formed in the aluminum strip, which comprises a back electrode material for silver back silver main gate electrode and gate electrode materials for back aluminum side aluminum, aluminum back side gate electrode and the Laser Grooving within the area of a printed back aluminum molding. The back side of aluminum gate electrode is a double-layer structure superposition of two layer aluminum back gate line printing form, back aluminum gate line in the inner layer as the inner back aluminum gate line, a gate line is located in the outer layer of the aluminum back to back the outer aluminum gate line. The solar cell can improve the photoelectric conversion efficiency. The invention also discloses the preparation method of the solar cell.

【技术实现步骤摘要】
一种P型PERC双面太阳能电池及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
，具体是指一种P型PERC双面太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
晶硅太阳能电池是一种有效吸收太阳辐射能，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结上，形成新的空穴-电子对，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。传统晶硅太阳能电池基本上只采用正面钝化技术，在硅片正面用PECVD的方式沉积一层氮化硅，降低少子在前表面的复合速率，可以大幅度提升晶硅电池的开路电压和短路电流，从而提升晶硅太阳电池的光电转换效率。随着对晶硅电池的光电转换效率的要求越来越高，人们开始研究PERC背钝化太阳电池技术。目前业界主流厂家的焦点集中在单面PERC太阳能电池的量产，而对于双面PERC太阳能电池也仅仅是一些研究机构在实验室做的研究。对于双面PERC太阳能电池，由于光电转换效率高，同时双面吸收太阳光，发电量更高，在实际应用中具有更大的使用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种P型PERC双面太阳能电池，该太阳能电池通过在电池背面的背铝栅线上再印刷一层背铝栅线，来提高太阳能电池的光电转换效率。本专利技术的这一目的通过如下的技术方案来实现的：一种P型PERC双面太阳能电池，包括自下而上依次设置的背电极、背面氮化硅膜、背面氧化铝膜、P型硅、N型硅、正面氮化硅膜和正银电极，所述的正银电极由材料为银的正银主栅电极和材料为银的正银副栅电极组成，正银副栅电极与正银主栅电极相垂直，所述的背电极由材料为银的背银主栅电极和材料为铝的背铝副栅电极组成，背铝副栅电极和背银主栅电极相垂直，所述太阳能电池在背面还开设有开通所述背面氮化硅膜、背面氧化铝膜后直至P型硅的激光开槽区，激光开槽区内印刷灌注铝浆料，形成背铝条，背铝副栅电极与激光开槽区内的背铝条一体印刷成型，背铝副栅电极通过背铝条与P型硅相连，其特征在于：所述的背铝副栅电极为两层背铝栅线叠加印刷形成的双层结构，位于内层的背铝栅线为内层背铝栅线，位于外层的背铝栅线为外层背铝栅线。本专利技术的双面PERC太阳能电池通过在电池背面的背铝栅线上再印刷一层背铝栅线，为两层背铝栅线的叠加结构，增加背铝副栅电极的高度，使入射光线在背铝栅线上形成一次或多次反射，反射光再入射到太阳能电池中，增加电池背面接受到的太阳光能量，同时增加背铝副栅电极的导电性，降低电池的串阻。本专利技术中，所述激光开槽区与背铝副栅电极平行设置或垂直设置。作为优选实施例，本专利技术中，所述内层背铝栅线的宽度为30～500微米，最优的宽度为50～250微米。所述外层背铝栅线的宽度为30～500微米，最优的宽度为50～250微米。所述内层背铝栅线的高度为3～30微米。所述外层背铝栅线的高度为1～30微米。所述背面氮化硅膜的厚度为20～500nm，最优的厚度为100～200nm。所述背面氧化铝膜的厚度为2～50nm，最优的厚度为5～30nm。所述背银主栅电极为连续直栅线或分段栅线，所述背铝副栅电极的根数为30～500条，最优的根数为80～220微米。本专利技术中，内层背铝栅线的宽度和外层背铝栅线的宽度可以相同，也可以不同。本专利技术中，所述激光开槽区为多个，激光开槽区的图案为，激光开槽区的宽度为10～500微米，相邻激光开槽区之间的间距为0.5～50mm。本专利技术可以做如下改进：所述背电极的外围还印刷一圈材质为铝的铝栅外框，所述铝栅外框分别与对应的背银主栅电极和背铝副栅电极相连接，所述的铝栅外框用于给电子多提供一条传输路径。在太阳能电池印刷过程中，由于铝浆的粘度较大，网版的线宽又比较窄，会偶尔出现铝栅断栅的情况。铝栅断栅会导致EL测试的图像出现黑色断栅，又会影响电池的光电转换效率。本专利技术在背电极的外围增设一圈铝栅外框，给电子多提供了一条传输路径，防止铝栅断栅造成的EL测试断栅和光电转换效率低的问题。铝栅外框分别与对应的背银主栅电极和背铝副栅电极相连接，铝栅外框下可以有激光开槽区，通过激光开槽区与P型硅相连，铝栅外框也可以没有激光开槽区。与现有技术相比，本专利技术的太阳能电池能大幅提高电池光电转换效率，设备投入成本低，工艺简单，且与目前生产线兼容性好。试验证明，本专利技术太阳能电池能采用双层背铝栅线结构后，电池背面的光电转换效率(绝对值)提高0.03％～0.2％，电池正面和背面的综合光电转换效率(绝对值)提高0.02％～0.18％。本专利技术的目的之二是提供上述P型PERC双面太阳能电池的制备方法。本专利技术的这一目的通过如下的技术方案来实现的：上述P型PERC双面太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)在硅片正面和背面形成绒面，所述硅片为P型硅；(2)在所述硅片正面进行扩散，形成N型硅，即N型发射极；(3)去除扩散过程形成的磷硅玻璃和周边PN结；(4)对硅片背面进行抛光，形成高反射率的背表面；(5)在硅片背面沉积背面氧化铝膜；(6)在氧化铝膜的背面沉积背面氮化硅膜；(7)在N型硅的正面沉积正面氮化硅膜；(8)对硅片背面进行激光开槽，开通背面氮化硅膜、背面氧化铝膜后直至硅片，形成激光开槽区；(9)在所述硅片背面采用丝网印刷来印刷背电极的背银主栅电极；(10)在所述硅片背面采用丝网印刷来印刷内层背铝栅线，在印刷内层背铝栅线的同时在激光开槽区内印刷铝浆料，形成背铝条，背铝条与内层背铝栅线一体印刷成型；(11)在所述内层背铝栅线的外表面采用丝网印刷来印刷外层背铝栅线，外层背铝栅线和内层背铝栅线形成的两层背铝栅线为背电极的背铝副栅电极；(12)在所述正面氮化硅膜的正面采用丝网印刷或喷墨方式印刷正电极浆料；(13)对硅片进行高温烧结，形成背电极和正银电极；(14)对硅片进行抗LID退火处理，形成太阳能电池。其中，步骤(7)在N型硅的正面沉积正面氮化硅膜也可以发生在步骤(5)在硅片背面沉积氧化铝膜之前，步骤(4)也可以省去。该制备方法操作方便，与目前生产线兼容性好。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1是本专利技术P型PERC双面太阳能电池的整体结构截面图；图2是本专利技术P型PERC双面太阳能电池中背电极的平面图；图3是本专利技术P型PERC双面太阳能电池中背铝副栅电极的截面图，显示外层背铝栅线、内层背铝栅线和背铝条之间的位置关系和连接关系；图4是本专利技术P型PERC双面太阳能电池中另一结构的背电极的平面图；图5是本专利技术P型PERC双面太阳能电池中又一结构的背电极的平面图；图6是本专利技术P型PERC双面太阳能电池中又一结构的背电极的平面图；图7是本专利技术P型PERC双面太阳能电池中又一结构的背电极的平面图。附图标记说明1、背电极，11、背银主栅电极；12、背铝副栅电极；121、内层背铝栅线；122、外层背铝栅线；2、激光开槽区，3、背面氮化硅膜，4、背面氧化铝膜，5、P型硅，6、N型硅，7、正面氮化硅膜，8、正银电极，81、正银主栅电极；82、正银副栅电极；9、背铝条，10、铝栅外框。具体实施方式实施例一如图1至图3所示的一种P型PERC双面太阳能电池，包括自下而上依次设置的背电极1、背面氮化硅膜3、背面氧化铝膜4、P型硅5、N型硅6、正面氮化硅膜7和正银电极8，正银电极8由材料为银的正银主栅电极81和材料为银的正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种P型PERC双面太阳能电池，包括自下而上依次设置的背电极、背面氮化硅膜、背面氧化铝膜、P型硅、N型硅、正面氮化硅膜和正银电极，所述的正银电极由材料为银的正银主栅电极和材料为银的正银副栅电极组成，正银副栅电极与正银主栅电极相垂直，所述的背电极由材料为银的背银主栅电极和材料为铝的背铝副栅电极组成，背铝副栅电极和背银主栅电极相垂直，所述太阳能电池在背面还开设有开通所述背面氮化硅膜、背面氧化铝膜后直至P型硅的激光开槽区，激光开槽区内印刷灌注铝浆料，形成背铝条，背铝副栅电极与激光开槽区内的背铝条一体印刷成型，背铝副栅电极通过背铝条与P型硅相连，其特征在于：所述的背铝副栅电极为两层背铝栅线叠加印刷形成的双层结构，位于内层的背铝栅线为内层背铝栅线，位于外层的背铝栅线为外层背铝栅线。

【技术特征摘要】
1.一种P型PERC双面太阳能电池，包括自下而上依次设置的背电极、背面氮化硅膜、背面氧化铝膜、P型硅、N型硅、正面氮化硅膜和正银电极，所述的正银电极由材料为银的正银主栅电极和材料为银的正银副栅电极组成，正银副栅电极与正银主栅电极相垂直，所述的背电极由材料为银的背银主栅电极和材料为铝的背铝副栅电极组成，背铝副栅电极和背银主栅电极相垂直，所述太阳能电池在背面还开设有开通所述背面氮化硅膜、背面氧化铝膜后直至P型硅的激光开槽区，激光开槽区内印刷灌注铝浆料，形成背铝条，背铝副栅电极与激光开槽区内的背铝条一体印刷成型，背铝副栅电极通过背铝条与P型硅相连，其特征在于：所述的背铝副栅电极为两层背铝栅线叠加印刷形成的双层结构，位于内层的背铝栅线为内层背铝栅线，位于外层的背铝栅线为外层背铝栅线。2.如权利要求1所述的P型PERC双面太阳能电池，其特征在于：所述激光开槽区与背铝副栅电极平行设置或垂直设置。3.如权利要求1所述的P型PERC双面太阳能电池，其特征在于：所述内层背铝栅线的宽度为30～500微米，高度为3～30微米。4.如权利要求1所述的P型PERC双面太阳能电池，其特征在于：所述外层背铝栅线的宽度为30～500微米，高度为1～30微米。5.如权利要求1所述的P型PERC双面太阳能电池，其特征在于：所述背面氮化硅膜的厚度为20～500nm，所述背面氧化铝膜的厚度为2～50nm。6.如权利要求1所述的P型PERC双面太阳能电池，其特征在于：所述背银主栅电极为连续直栅线或分段栅线，所述背铝副栅电极的根数为30～500条。7.如权利要求2所述的P型PERC双面太阳能电池，其特征在于：所述激光开槽区为多个，激光开槽区的图案为线段式或...

【专利技术属性】
技术研发人员：林纲正，方结彬，陈刚，
申请(专利权)人：浙江爱旭太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33