P型PERC双面太阳能电池及其组件、系统和制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种P型PERC双面太阳能电池，依次包括背银电极、背铝栅线、背面钝化层、P型硅、N型发射极、正面氮化硅膜和正银电极，所述背银电极、背铝栅线以第一预设夹角相交，10°＜第一预设夹角＜90°；对背面钝化层通过激光开槽形成第一激光开槽区，所述第一激光开槽区设于背铝栅线的下方，所述背铝栅线通过第一激光开槽区与P型硅相连，所述背铝栅线的四周设有铝栅外框，所述铝栅外框与背铝栅线、背银电极相连接。采用本发明专利技术，结构简单，成本较低、易于推广、光电转换效率高。

P type PERC double sided solar cell and its component, system and preparation method

The invention discloses a P type double PERC solar cells, including back silver electrode, back aluminum gate line, backside passivation layer, P type, N type silicon emitter, positive silicon nitride film and a positive silver electrode, the silver electrode and back aluminum gate line to a first predetermined angle intersect, 10 degrees < < the first preset angle 90 degrees; the formation of the first area of Laser Grooving backside passivation layer by laser grooving, the lower part is arranged in the first laser grooved area back aluminum gate line, the back gate line is connected through the first aluminum laser grooved area and the P type silicon, around the back of the gate line with aluminum aluminum gate frame the aluminum frame, and the back gate aluminum gate line, back silver electrode connected. The invention has the advantages of simple structure, low cost, easy popularization and high photoelectric conversion efficiency.

【技术实现步骤摘要】
P型PERC双面太阳能电池及其组件、系统和制备方法
本专利技术涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种P型PERC双面太阳能电池、以及上述P型PERC双面太阳能电池的制备方法，采用上述P型PERC双面太阳能电池的太阳能电池组件，采用上述P型PERC双面太阳能电池的太阳能系统。
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。但是由于硅片的背面没有钝化，光电转换效率的提升仍然受到限制。现有技术的双面太阳能电池结构：基底采用N型硅片，当太阳光子照射电池背面时，在N型硅片中产生的载流子穿过厚度约为200微米的硅片，由于N型硅片少子寿命高，载流子复合速率低，部分载流子可以到达正面的p-n结；太阳能电池的正面为主要受光面，其转换效率占整个电池转换效率的比例很高；正背面的综合作用，从而大大提高电池的转换效率。但是，N型硅片价格高，N型双面电池工艺复杂；因此，如何开发高效低成本的双面太阳能电池成为企业和研究者关注的热点。另一方面，随着对晶硅电池的光电转换效率的要求越来越高，业界一直在研究PERC背钝化太阳电池技术。业界主流厂家主要在开发单面PERC太阳能电池，本专利技术将PERC高效电池和双面电池结合起来，旨在开发综合光电转换效率更高的PERC双面太阳能电池。对于PERC双面太阳能电池，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。因此，本专利技术旨在提出一种工艺简单、成本较低、易于推广、光电转换效率高的P型PERC双面太阳能电池。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种P型PERC双面太阳能电池，结构简单，成本较低、易于推广、光电转换效率高。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种P型PERC双面太阳能电池的制备方法，工艺简单，成本较低、易于推广、光电转换效率高。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种P型PERC双面太阳能电池组件，结构简单，成本较低、易于推广、光电转换效率高。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种P型PERC双面太阳能系统，结构简单，成本较低、易于推广、光电转换效率高。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种P型PERC双面太阳能电池，依次包括背银电极、背铝栅线、背面钝化层、P型硅、N型发射极、正面氮化硅膜和正银电极，所述背银电极、背铝栅线以第一预设夹角相交，10°＜第一预设夹角＜90°；对背面钝化层通过激光开槽形成第一激光开槽区，所述第一激光开槽区设于背铝栅线的下方，所述背铝栅线通过第一激光开槽区与P型硅相连，所述背铝栅线的四周设有铝栅外框，所述铝栅外框与背铝栅线、背银电极相连接；所述背铝栅线也可以是曲线形、弧形、波浪形等。所述第一激光开槽区包括多组第一激光开槽单元，每一组第一激光开槽单元包括一个或多个第一激光开槽体，所述背铝栅线与第一激光开槽体以第二预设夹角相交，10°＜第二预设夹角≤90°。作为上述方案的优选方式，所述铝栅外框的下方设有第二激光开槽区，所述第二激光开槽区包括多组第二激光开槽单元，每一组第二激光开槽单元包括一个或多个第二激光开槽体，所述铝栅外框与第二激光开槽体以第三预设夹角相交，10°＜第三预设夹角≤90°。作为上述方案的优选方式，所述背银电极、背铝栅线以第一预设夹角相交，30°＜第一预设夹角＜90°；所述背铝栅线与第一激光开槽体以第二预设夹角相交，第二预设夹角＝90°；所述铝栅外框与第二激光开槽体以第三预设夹角相交，第三预设夹角＝90°。作为上述方案的优选方式，所述第一激光开槽单元之间为平行设置；每一第一激光开槽单元中，所述第一激光开槽体为并列设置，所述第一激光开槽体处于同一水平面上或上下错开；所述第一激光开槽单元之间的间距为0.5-50mm；每一第一激光开槽单元中，所述第一激光开槽体之间的间距为0.5-50mm；所述第一激光开槽体的长度为50-5000微米，宽度为10-500微米；所述背铝栅线的根数为30-500条；所述背铝栅线的宽度为30-500微米，所述背铝栅线的宽度小于所述第一激光开槽体的长度。作为上述方案的优选方式，所述背面钝化层包括氧化铝层和氮化硅层，所述氧化铝层与P型硅连接，所述氮化硅层与氧化铝层连接；所述氮化硅层的厚度为20-500nm；所述氧化铝层的厚度为2-50nm。相应的，本专利技术还公开一种P型PERC双面太阳能电池的制备方法，包括：（1）在硅片正面和背面形成绒面，所述硅片为P型硅；（2）对硅片进行扩散，形成N型发射极；（3）去除扩散过程形成的正面磷硅玻璃和周边PN结；（4）在硅片背面沉积三氧化二铝膜；（5）在硅片背面沉积氮化硅膜；（6）在硅片正面沉积氮化硅膜；（7）对硅片背面激光开槽，形成第一激光开槽区，所述第一激光开槽区包括多组第一激光开槽单元，每一组第一激光开槽单元包括一个或多个第一激光开槽体；（8）在所述硅片背面印刷背银主栅电极；（9）在所述硅片背面印刷铝浆，得到背铝栅线，所述背银电极、背铝栅线以第一预设夹角相交，所述背铝栅线与第一激光开槽体以第二预设夹角相交，其中，10°＜第一预设夹角＜90°，10°＜第二预设夹角≤90°；（10）在所述硅片背面沿着背铝栅线的四周印刷铝浆，得到铝栅外框；（11）在所述硅片正面印刷正电极浆料；（12）对硅片进行高温烧结，形成背银电极和正银电极；（13）对硅片进行抗LID退火。作为上述方案的优选方式，步骤（3）和（4）之间，还包括：对硅片背面进行抛光。作为上述方案的优选方式，步骤（7）还包括：对硅片背面激光开槽，形成第二激光开槽区，所述第二激光开槽区包括多组第二激光开槽单元，每一组第二激光开槽单元包括一个或多个第二激光开槽体；所述铝栅外框与第二激光开槽体以第三预设夹角相交，10°＜第三预设夹角≤90°。相应的，本专利技术还公开一种PERC太阳能电池组件，包括PERC太阳能电池和封装材料，所述PERC太阳能电池是上述任一的P型PERC双面太阳能电池。相应的，本专利技术还公开一种PERC太阳能系统，包括PERC太阳能电池，所述PERC太阳能电池是上述任一的P型PERC双面太阳能电池。实施本专利技术，具有如下有益效果：本专利技术通过在硅片背面形成背面钝化层后，对背面钝化层通过激光开槽形成第一激光开槽区，然后以与激光划线方向呈夹角或垂直的方向印刷铝浆，使铝浆通过开槽区与P型硅相连，得到背铝栅线。背银电极、背铝栅线以第一预设夹角相交，10°＜第一预设夹角＜90°，可以提高背银电极、背铝栅线收集电子的能力，提高光电转换效率。所述背铝栅线与第一激光开槽体以第二预设夹角相交，10°＜第二预设夹角≤90°。该PERC双面太阳能电池制备电池栅线结构时，采用不同于常规印刷铝浆的方式，由于铝栅的宽度远小于激光开槽区的长度，可以不需要对铝浆和激光开槽区实施精确对准，简化了激光工艺和印刷工艺，降低了印刷设备调试的难度，易于产业化大生产。另外，铝浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，依次包括背银电极、背铝栅线、背面钝化层、P型硅、N型发射极、正面氮化硅膜和正银电极，所述背银电极、背铝栅线以第一预设夹角相交，10°＜第一预设夹角＜90°；对背面钝化层通过激光开槽形成第一激光开槽区，所述第一激光开槽区设于背铝栅线的下方，所述背铝栅线通过第一激光开槽区与P型硅相连，所述背铝栅线的四周设有铝栅外框，所述铝栅外框与背铝栅线、背银电极相连接；所述第一激光开槽区包括多组第一激光开槽单元，每一组第一激光开槽单元包括一个或多个第一激光开槽体，所述背铝栅线与第一激光开槽体以第二预设夹角相交， 10°＜第二预设夹角≤90°。

【技术特征摘要】
1.一种P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，依次包括背银电极、背铝栅线、背面钝化层、P型硅、N型发射极、正面氮化硅膜和正银电极，所述背银电极、背铝栅线以第一预设夹角相交，10°＜第一预设夹角＜90°；对背面钝化层通过激光开槽形成第一激光开槽区，所述第一激光开槽区设于背铝栅线的下方，所述背铝栅线通过第一激光开槽区与P型硅相连，所述背铝栅线的四周设有铝栅外框，所述铝栅外框与背铝栅线、背银电极相连接；所述第一激光开槽区包括多组第一激光开槽单元，每一组第一激光开槽单元包括一个或多个第一激光开槽体，所述背铝栅线与第一激光开槽体以第二预设夹角相交，10°＜第二预设夹角≤90°。2.如权利要求1所述P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述铝栅外框的下方设有第二激光开槽区，所述第二激光开槽区包括多组第二激光开槽单元，每一组第二激光开槽单元包括一个或多个第二激光开槽体，所述铝栅外框与第二激光开槽体以第三预设夹角相交，10°＜第三预设夹角≤90°。3.如权利要求2所述P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述背银电极、背铝栅线以第一预设夹角相交，30°＜第一预设夹角＜90°；所述背铝栅线与第一激光开槽体以第二预设夹角相交，第二预设夹角＝90°；所述铝栅外框与第二激光开槽体以第三预设夹角相交，第三预设夹角＝90°。4.如权利要求1所述P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述第一激光开槽单元之间为平行设置；每一第一激光开槽单元中，所述第一激光开槽体为并列设置，所述第一激光开槽体处于同一水平面上或上下错开；所述第一激光开槽单元之间的间距为0.5-50mm；每一第一激光开槽单元中，所述第一激光开槽体之间的间距为0.5-50mm；所述第一激光开槽体的长度为50-5000微米，宽度为10-500微米；所述背铝栅线的根数为30-500条；所述背铝栅线的宽度为30-500微米，所述背铝栅线的宽度小于所述第一激光开槽体的长度。5.如权利要求1所述P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述背面钝化层包括氧化铝层和氮化硅层...

【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：广东爱康太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44