The invention discloses a composite dielectric passivation layer structure solar cell and a preparation process thereof. A silicon oxide film, an alumina film, a silicon nitride or a silicon nitride film composite dielectric film layer are successively deposited on the front, back and peripheral full surfaces of a p-type silicon substrate, and an electrode is derived by opening a window locally. The back surface passivation layer of aluminum oxide, silicon dioxide, silicon oxynitride, silicon nitride with different refractive index and their laminated structure greatly reduces the back surface recombination rate, improves the back reflectivity, reduces the CTM of the module, improves the performance of light and heat assisted light decay of the battery and the anti PID performance; it can be used as p-type monocrystalline silicon, p-type polycrystalline silicon and p-type monocrystalline silicon doped with boron or gallium The structure is made on the substrate, and can be compatible with the passivation methods based on the composite dielectric film passivation structure, such as perc battery, double-sided perc + battery and laminated perc battery. The preparation process steps and sequence, corresponding preparation methods and process parameter range of the laminated structure can well complete the battery production.
【技术实现步骤摘要】
一种复合介电钝化层结构太阳电池及其制备工艺
本专利技术涉及PERC太阳电池
，具体为一种复合介电钝化膜层结构的太阳电池及其制备工艺。
技术介绍
光伏发电是通过半导体的光生伏打效应将太阳光能直接转化为电能，减少能源转换间的消耗损失，再将所发电力供给用户使用的一种有效利用太阳能的方式。光伏发电可以降低石化能源使用比例，从而减少碳排放，改善环境，通过十多年技术追赶已逐步成为可与欧美、日等发达国家相匹敌的新兴战略制造业；同时光伏发电也是国家的精准扶贫方式之一，通过“光伏扶贫”项目给更多边远贫困、缺乏电力山区提供清洁电力及售电收益。但由于当前光利用率偏低和技术路线、设备辅材成本居高，光伏发电还不能达到与传统化石能源相同的度电成本及售价，光伏电力只有降低度电成本、提高能源转换效率才能扩大应用范围，实现“平价上网”的终极目标。而如何实现光伏所发电力平价上网，以实现能源获取方式本质上的变更，成为光伏普及应用的关键性挑战。其实现的主要路径是提高太阳电池光电转换效率,并维持长期可持续的稳定发电量，这需通过前期大量的产品研发、技术升级以逐步提高，同时兼顾降低整个产业链制造端成本。过去20年传统BSF太阳电池制备工艺流程如说明书附图3所示，经过不断的正面发射结工艺配方改进，金半接触导出电极工艺升级，绒面制备方式和设备改造，如选择性发射结、高阻密栅、黑硅、DP等可量产化技术叠加可实现0.8％-1.1％效率提升。但传统BSF太阳电池背表面浓铝掺杂所形成铝背场，由于金属和半导体直接接触始终是有效的复合中心，背表面的复合电学损失和长波
【技术保护点】
1.一种复合介电钝化层结构太阳电池的制备工艺，其特征在于：/n准备P型硅衬底(4)；/n在P型硅衬底(4)的正面依次沉积N型发射结区(9)、氧化硅膜(3)、较高n值氮化硅或氮氧化硅膜(12)、和低n值氮化硅膜(1)；背面及周边依次沉积氧化硅膜(3)、氧化铝膜(2)和低n值氮化硅膜(1)，形成全表面叠层复合介电钝化膜层；/n在上述叠层镀膜的P型硅衬底(4)正面激光掺杂形成N++SE重掺区(10)，并匹配印刷穿透复合介电钝化膜层的Ag正电极(6)、背面局部开窗进行电极导出。/n
【技术特征摘要】
1.一种复合介电钝化层结构太阳电池的制备工艺，其特征在于：
准备P型硅衬底(4)；
在P型硅衬底(4)的正面依次沉积N型发射结区(9)、氧化硅膜(3)、较高n值氮化硅或氮氧化硅膜(12)、和低n值氮化硅膜(1)；背面及周边依次沉积氧化硅膜(3)、氧化铝膜(2)和低n值氮化硅膜(1)，形成全表面叠层复合介电钝化膜层；
在上述叠层镀膜的P型硅衬底(4)正面激光掺杂形成N++SE重掺区(10)，并匹配印刷穿透复合介电钝化膜层的Ag正电极(6)、背面局部开窗进行电极导出。
2.根据权利要求1所述的一种复合介电钝化层结构太阳电池的制备工艺，其特征在于：在P型硅衬底(4)的正、背面及周边依次沉积多层全表面复合介电钝化膜层，还具体包括：
氧化退火氧化硅沉积：采用干氧热氧化、臭氧氧化、N20氧化或硝酸气氧化中的任意一种氧化工艺，在P型硅衬底(4)的正面、背面以及周边生成一层全表面氧化硅膜(3)，退火过程中通入氧气在P型硅衬底(4)表面全覆盖生长形成1.5-8nm的全表面氧化硅膜(3)，其折射率n值控制在1.4-1.65；
氧化铝沉积：采用ALD、PECVD、CVD淀积形成或固体靶材经PVD形成中的任意一种形成工艺，在P型硅衬底(4)的正面、背面以及周边生成一层3-30nm厚度的全表面氧化铝膜(2)，其折射率n值控制在1.58-1.76、生成时间为25-35min，绕射到正面的氧化铝膜(2)经湿法化学溶液洗去；
正面的氧化铝膜(2)采用在线滚轮槽式设备单面去除，用5％-20％浓度的稀HCl进行酸洗，去除氧化硅膜(3)正表面生成的氧化铝膜(2)，再用DI水清洗表面残留酸液，并风刀吹干；
氮化硅沉积：采用管式PECVD工艺，在P型硅衬底(4)的正面先淀积较高n值的氮化硅或氮氧化硅膜(12)，再在P型硅衬底(4)的正面、背面以及周边生成一层全表面覆盖的低n值氮化硅膜(1)，管式PECVD工艺的温度为360-480℃，注入氨气和硅烷，淀积氮氧化硅膜时一并加入笑气，并施加一个射频电场；
设定正面的较高n值氮化硅或氮氧化硅膜(12)折射率n值控制在2.06-2.38，膜厚控制在8-60nm；
设定正面的低n值氮化硅膜(1)折射率n值控制在1.86-2.2，膜厚控制在12-72nm；
设定背面以及周边全表面覆盖的低n值氮化硅膜(1)折射率n值控制在1.86-2.36，膜厚控制在90-200nm；
设定正面的较高n值氮化硅或氮氧化硅膜(12)和正面的低n值氮化硅膜(1)采用一次性镀膜，淀积氮氧化硅膜时先加入笑气后关闭笑气；
设定正、背面的低n值氮化硅膜(1)采用分次镀膜，分次镀膜顺序为先镀正面后镀背面或先镀背面后镀正面，分次过程中需破真空取片后翻面。
3.根据权利要求1所述的一种复合介电钝化层结构太阳电池的制备工艺，其特征在于：准备P型硅衬底(4)，具体包括：
S1、去损伤层、制绒：对P型硅衬底(4)进行清洗和制绒，去除P型硅衬底(4)表面的损伤层3-5μm，同时在P型硅衬底(4)正表面制成绒面；
S2、扩散制PN结：在P型硅衬底(4)表面淀积掺杂源并进行热扩散制备P-N结区，所述掺杂源为三氯氧磷和氧气，加热时间为30-60分钟；
S3、激光SE掺杂：使用波长为532nm的激光辐照在扩散后的P型硅衬底(4)上，形成局布重掺杂区域，N++SE重掺区(10)的区域面积占比为4.5％-8.5％；
S4、刻蚀及背面抛光：对P型硅衬底(4)依次进行刻蚀、清洗和背面抛光处理，背面抛光厚度3-8um。
4.根据权利要求1所述的一种复合介电钝化层结构太阳电池的制备工艺，其特征在于：
激光开槽：通过532nm-1064nm的ps或ns激光在上述叠层镀膜的P型硅衬底(4)背...
【专利技术属性】
技术研发人员：王岚，张忠文，杨蕾，谢毅，苏荣，
申请(专利权)人：通威太阳能成都有限公司，通威太阳能安徽有限公司，通威太阳能眉山有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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。