高双面率P型单晶硅双面电池结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高双面率P型单晶硅双面电池结构，属于太阳能电池技术领域。包括P型硅衬底，所述的P型硅衬底正面设有电极，P型硅衬底背面设有铝栅线，P型硅衬底正面有里往外依次设有正面介质钝化层和正面氮化硅层，P型硅衬底背面有里往外依次设有背面介质钝化层和背面氮化硅层。本实用新大幅度降低背面反射率，解决了绒面结构钝化效果较差的问题，有效提高P型单晶双面电池的双面率，适用于产业化应用。

Structure of high double-sided p-type single crystal silicon double-sided battery

【技术实现步骤摘要】
高双面率P型单晶硅双面电池结构
本技术属于太阳能电池
，涉及一种高双面率P型单晶硅双面电池结构。
技术介绍
近几年来，双面电池技术逐渐成为了P型单晶硅电池的主流技术。然而，由于背表面介质膜(氧化铝、氮化硅等)在平面上的钝化性能远优于其在绒面上的钝化效果，截止目前，工业化生产的P型单晶硅双面电池背表面都采用平面结构，这也导致了电池背表面反射率较高，电池的双面率较低(背面效率/正面效率)。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述问题，提供一种高双面率P型单晶硅双面电池结构。为达到上述目的，本技术采用了下列技术方案：一种高双面率P型单晶硅双面电池结构，包括P型硅衬底，所述的P型硅衬底正面设有电极，P型硅衬底背面设有铝栅线，P型硅衬底正面有里往外依次设有正面介质钝化层和正面氮化硅层，P型硅衬底背面有里往外依次设有背面介质钝化层和背面氮化硅层。进一步的，所述的P型硅衬底正面且位于正面介质钝化层下方还设有发射极层，电极连接发射极层。进一步的，正面介质钝化层包括位于发射极层上的正面二氧化硅薄膜层，以及位于正面二氧化硅薄膜层上的正面氧化铝薄膜层，背面介质钝化层包括位于P型硅衬底背面上的背面二氧化硅薄膜层，以及位于背面二氧化硅薄膜层上的背面氧化铝薄膜层。进一步的，所述的正面二氧化硅薄膜层和背面二氧化硅薄膜层的厚度分别为1-3nm，所述的正面氧化铝薄膜层和背面氧化铝薄膜层的厚度分别为2-15nm。进一步的，所述的正面氮化硅层厚度为75-85nm，背面氮化硅层的厚度为100-120nm。进一步的，所述的背面氮化硅层为开膜氮化硅层。进一步的，所述的铝栅线有若干条且相互平行设置。与现有的技术相比，本技术的优点在于：大幅度降低背面反射率，解决了绒面结构钝化效果较差的问题，有效提高P型单晶双面电池的双面率，适用于产业化应用。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中：P型硅衬底1、电极2、铝栅线3、正面介质钝化层4、正面氮化硅层5、背面介质钝化层6、背面氮化硅层7、发射极层8。具体实施方式下面结合附图对本技术进行进一步说明。如图1所示，一种高双面率P型单晶硅双面电池结构，包括P型硅衬底1，所述的P型硅衬底1正面设有电极2，P型硅衬底1背面设有铝栅线3，铝栅线3有若干条且相互平行设置，P型硅衬底1正面有里往外依次设有正面介质钝化层4和正面氮化硅层5，P型硅衬底1背面有里往外依次设有背面介质钝化层6和背面氮化硅层7。优选，背面氮化硅层7为开膜氮化硅层。本技术，大幅度降低背面反射率，解决了绒面结构钝化效果较差的问题，有效提高P型单晶双面电池的双面率，适用于产业化应用。具体数据见下表。背面反射率电池双面率传统P型单晶硅37％73.87％本技术(酸刻蚀)19％78.51％本技术(碱刻蚀)13％82.90％优选方案，P型硅衬底1正面且位于正面介质钝化层4下方还设有发射极层8，电极2连接发射极层8。正面介质钝化层4包括位于发射极层8上的正面二氧化硅薄膜层，以及位于正面二氧化硅薄膜层上的正面氧化铝薄膜层，背面介质钝化层6包括位于P型硅衬底1背面上的背面二氧化硅薄膜层，以及位于背面二氧化硅薄膜层上的背面氧化铝薄膜层。在本实施例中，正面二氧化硅薄膜层和背面二氧化硅薄膜层的厚度分别为1-3nm，所述的正面氧化铝薄膜层和背面氧化铝薄膜层的厚度分别为2-15nm。正面氮化硅层5厚度为75-85nm，优选为80nm，背面氮化硅层7的厚度为100-120nm。具体的说，P型硅衬底1是经过P型单晶硅片经过制绒和磷扩散制得，其中制绒是KOH：H2O＝20:160的比例配制，得到KOH溶液，在温度为80℃条件下浸泡0.5-3小时，进行腐蚀，然后在2-5％的HF溶液中进行清洗，清洗干净硅片表面，磷扩散是在磷扩散炉管中，进行磷扩散处理，以形成pn结，扩散温度为700-900度之间，上述工艺均为现有技术，此处不再赘述。再对硅片进行刻蚀处理，按照重量比HF:HNO3:H2O＝1:4:5的比例配制酸制绒液，在温度为8℃条件进行酸刻蚀，得到如图1所示的背面绒面结构；或者，按照重量比KOH:H2O＝1:10的比例配制碱制绒液，在40℃条件下对进行碱刻蚀，得到背面金字塔结构。去除硅片表面的磷硅玻璃后，得到P型硅衬底1。采用热氧化在P型硅衬底1正面和背面生长一层二氧化硅薄膜，即正面二氧化硅薄膜层和背面二氧化硅薄膜层，厚度为1-3nm；随后采用ALD或PECVD设备在硅片表面沉积一层氧化铝薄膜，即正面氧化铝薄膜层和背面氧化铝薄膜层，厚度为2-15nm。得到正面介质钝化层4和背面介质钝化层6、采用PECVD设备对介质钝化层进行退火，提升钝化性能，并在P型硅衬底1背面沉积厚度为100-120nm的背面氮化硅层7，正面沉积厚度约75-85nm的正面氮化硅层5，退火及沉积温度为400-500℃。激光打开背面氮化硅层7，形成局域铝背场和金属区欧姆接触。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本技术的精神。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高双面率P型单晶硅双面电池结构，包括P型硅衬底(1)，其特征在于，所述的P型硅衬底(1)正面设有电极(2)，P型硅衬底(1)背面设有铝栅线(3)，P型硅衬底(1)正面有里往外依次设有正面介质钝化层(4)和正面氮化硅层(5)，P型硅衬底(1)背面有里往外依次设有背面介质钝化层(6)和背面氮化硅层(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高双面率P型单晶硅双面电池结构，包括P型硅衬底(1)，其特征在于，所述的P型硅衬底(1)正面设有电极(2)，P型硅衬底(1)背面设有铝栅线(3)，P型硅衬底(1)正面有里往外依次设有正面介质钝化层(4)和正面氮化硅层(5)，P型硅衬底(1)背面有里往外依次设有背面介质钝化层(6)和背面氮化硅层(7)。


2.根据权利要求1所述的高双面率P型单晶硅双面电池结构，其特征在于，所述的P型硅衬底(1)正面且位于正面介质钝化层(4)下方还设有发射极层(8)，电极(2)连接发射极层(8)。


3.根据权利要求2所述的高双面率P型单晶硅双面电池结构，其特征在于，正面介质钝化层(4)包括位于发射极层(8)上的正面二氧化硅薄膜层，以及位于正面二氧化硅薄膜层上的正面氧化铝薄膜层，背面介质钝化层(6)包括位于P型硅衬底(...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄宇峰，万义茂，崔艳峰，袁声召，于元元，胡玉婷，
申请(专利权)人：东方日升常州新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32