本发明专利技术提出一种新型的双面PERC电池结构及其制备工艺，所述电池的正面与背面钝化层结构对称，极大降低了双面电池的翘曲度，提升组件的机械载荷强度；叠层钝化结构在保证电池抗PID性能的基础上，采用了独特的表面钝化层沉积工艺，最佳化正面和背面光学(减反射效果)和电学(提升氢钝化效果)性能，实现电池正面转换效率、双面率和抗LID效果的改善与提升。本发明专利技术所采用的双面PERC电池工艺，正面和背面的SiO2和AlOx层分别通过热氧化和ALD同时形成，正面和背面的SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层分别通过PECVD沉积形成，正面和背面的沉积次序可调整。
【技术实现步骤摘要】
一种双面PERC太阳能电池结构及其制备工艺
本专利技术涉及一种双面PERC太阳能电池结构及其制备工艺，属于晶体硅太阳能电池制造领域。
技术介绍
在单面PERC电池的基础上，对背钝化、激光开窗和印刷及高温烧结工艺进行一定的调整，便可实现双面PERC电池的制备。为了提升电池背面的发电效果，需要降低背面钝化层厚度，同时背面采用Al栅线印刷，影响了电池的正面转换效率；双面电池的结构，也增大了电池和组件LID和PID的风险。
技术实现思路
本专利技术提出一种新型的双面PERC电池结构及其制备工艺，正面和背面采用了对称的钝化层结构，极大降低了双面电池的翘曲度，提升组件的机械载荷强度；叠层钝化结构在保证电池抗PID性能的基础上，采用了独特的表面钝化层沉积工艺，最佳化正面和背面光学(减反射效果)和电学(提升氢钝化效果)性能，实现电池正面转换效率、双面率和抗LID效果的改善与提升。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种双面PERC太阳能电池结构，所述电池的正面与背面钝化层结构对称，采用SiO2/AlOx/SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层结构，正面和背面SiO2层通过热氧化或者臭氧氧化同时形成，SiO2层厚度5-20nm；正面与背面AlOx层通过原子层沉积同时沉积形成，AlOx层厚度3-30nm，折射率1.60-1.65。在本技术方案中，本专利技术所发展的双面PERC电池结构，双面均采用了SiO2/AlOx/SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层结构，SiO2/AlOx叠层提升电池抗PID效果，SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层提升电池减反射、钝化及抗LID效果。作为优选，正面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层厚度分别为5-20nm、20-40nm、30-50nm和40-60nm，叠层总厚度80-90nm。作为优选，背面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层厚度分别为15-30nm、30-60nm、40-70nm和60-90nm，叠层总厚度80-160nm。作为优选，正面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层的折射率分别为2.0-2.3、1.8-2.0、1.6-1.9和1.4-1.6；背面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层的折射率分别为2.0-2.3、1.8-2.0、1.6-1.9和1.4-1.6。一种双面PERC太阳能电池结构的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：1)、硅片在碱性或者酸性溶液中制绒后，清洗，烘干，绒面尺寸控制在5um以内；2)、扩散炉中进行高温磷扩散，扩散温度750-850℃之间，压力50-200mbar，时间80-100min；3)、背面链式刻蚀带速1.5-3.0m/min，刻蚀深度1-6um，背表面反射率15-40％；4)、扩散炉中进行热氧化，双面同时生长氧化层，氧化温度600-900℃之间，压力100-500mbar，时间10-60min之间；5)、ALD沉积，双面同时沉积Al2O3；6)、正面镀膜：通过PECVD依次沉积SiNx、SiNy、SiOxNy和SiOx；7)、背面镀膜：通过PECVD依次沉积SiNx、SiNy、SiOxNy和SiOx；8)、激光开窗，制备背面局部接触图案；9)、丝网印刷及高温烧结。作为优选，步骤5)中，沉积温度150-300℃，压力50-200mTor，时间300-1500s。作为优选，步骤6)正面镀膜时，沉积SiNx压力50-500Pa、温度400-500℃、功率5000-6500W，SiH4/NH3＝1/3至1/6、时间50-150s；沉积SiNy压力50-500Pa、温度400-500℃、功率6000-8000W，SiH4/NH3＝1/5至1/10、时间200-500s；沉积SiOxNy压力50-500Pa、温度400-500℃、功率5000-6500W，SiH4/NH3/N2O＝1/3/3至1/5/5、时间100-300s；沉积SiOx压力50-500Pa、温度400-500℃、功率3000-5000W，SiH4/N2O＝1/8至1/12、时间150-300s。作为优选，步骤7)背面沉积时，沉积SiNx压力50-500Pa、温度400-500℃、功率5000-6500W，SiH4/NH3＝1/5至1/8、时间100-250s；沉积SiNy压力50-500Pa、温度400-500℃、功率6000-8000W，SiH4/NH3＝1/5至1/12、时间300-600s；沉积SiOxNy压力50-500Pa、温度400-500℃、功率5000-6500W，SiH4/NH3/N2O＝1/5/5至1/8/8、时间200-400s；沉积SiOx压力50-500Pa、温度400-500℃、功率3000-5000W，SiH4/N2O＝1/8至1/14、时间250-300s。本专利技术的有益效果：本专利技术所发展的双面PERC电池结构，双面均采用了SiO2/AlOx/SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层结构，SiO2/AlOx叠层提升电池抗PID效果，SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层提升电池减反射、钝化及抗LID效果。本专利技术所采用的双面PERC电池工艺，正面和背面的SiO2和AlOx层分别通过热氧化和ALD同时形成，正面和背面的SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层分别通过PECVD沉积形成，正面和背面的沉积次序可调整。附图说明图1是本专利技术双面PERC电池结构示意图。具体实施方式以下结合具体实施例与附图，对本专利技术做进一步的解释：实施例1参照图1，一种双面PERC太阳能电池结构，电池正面和背面均采用SiO2/AlOx/SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层结构，其中，正面和背面SiO2层通过热氧化或者臭氧氧化同时形成，SiO2层厚度5-20nm；正面与背面AlOx(Al2O3)层通过原子层沉积(ALD)同时沉积形成，AlOx层厚度3-30nm，折射率1.60-1.65；正面和背面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层(采用SiNx、SiNy、SiOxNy和SiOx当中的两种或者两种以上的组合)分别通过PECVD沉积形成，正面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层厚度分别为5-20nm、20-40nm、30-50nm和40-60nm，叠层总厚度80-90nm，折射率分别为2.0-2.3、1.8-2.0、1.6-1.9和1.4-1.6；背面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层厚度分别为15-30nm、30-60nm、40-70nm和60-90nm，叠层总厚度80-160nm，折射率分别为2.0-2.3、1.8-2.0、1.6-1.9和1.4-1.6。一种双面PERC太阳能电池结构的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：1)、硅片在碱性或者酸性溶液中制绒后，清洗，烘干，绒面尺寸控制在5um以内；2)、扩散炉中进行高温磷扩散，扩散温度800℃，压力100mbar，时间90min；3)、背面链式刻蚀带速2.0m/min，刻蚀深度2um，背表面反射率20％；4)、扩散炉中进行热氧化，双面同时生长氧化层，氧化温度750℃，压力300mbar，时间25min；5)、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双面PERC太阳能电池结构，其特征在于，所述电池的正面与背面钝化层结构对称，采用SiO2/AlOx/SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层结构，正面和背面SiO2层通过热氧化或者臭氧氧化同时形成，SiO2层厚度5‑20nm；正面与背面A1Ox层通过原子层沉积同时沉积形成，AlOx层厚度3‑30nm，折射率1.60‑1.65。
【技术特征摘要】
1.一种双面PERC太阳能电池结构，其特征在于，所述电池的正面与背面钝化层结构对称，采用SiO2/AlOx/SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层结构，正面和背面SiO2层通过热氧化或者臭氧氧化同时形成，SiO2层厚度5-20nm；正面与背面A1Ox层通过原子层沉积同时沉积形成，AlOx层厚度3-30nm，折射率1.60-1.65。2.根据权利要求1所述的一种双面PERC太阳能电池结构，其特征在于，正面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层厚度分别为5-20nm、20-40nm、30-50nm和40-60nm，叠层总厚度80-90nm。3.根据权利要求1所述的一种双面PERC太阳能电池结构，其特征在于，背面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层厚度分别为15-30nm、30-60nm、40-70nm和60-90nm，叠层总厚度80-160nm。4.根据权利要求1所述的一种双面PERC太阳能电池结构，其特征在于，正面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层的折射率分别为2.0-2.3、1.8-2.0、1.6-1.9和1.4-1.6；背面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层的折射率分别为2.0-2.3、1.8-2.0、1.6-1.9和1.4-1.6。5.一种如权利要求1所述的双面PERC太阳能电池结构的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下步骤：1)、硅片在碱性或者酸性溶液中制绒后，清洗，烘干，绒面尺寸控制在5um以内；2)、扩散炉中进行高温磷扩散，扩散温度750-850℃之间，压力50-200mbar，时间80-100min；3)、背面链式刻蚀带速1.5-3.0m/min，刻蚀深度1-6um，背表面反射率15-40％；4)、扩散炉中进行热氧化，双面同时生长氧化层，氧化温度600-900℃之间，压力100-500mbar，时间10-60min之间；5)、ALD沉积，双面同时沉积Al2O3；6)、正面镀膜：通过PECVD依次沉积Si...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈健生，王永楠，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。