一种PERC双面太阳能电池及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种PERC双面太阳能电池及其制作方法；其特征在于：包括正面电极、背面电极，P型硅片基底，所述P型硅片基底的一面由内向外依次设置有N型掺杂层、正面二氧化硅层和正面氮化硅层，所述P型硅片基底的另一面由内向外依次设置有背面氧化铝层、背面氮化硅层和背面二氧化硅层；所述正面电极依次穿过所述正面氮化硅层和所述正面二氧化硅层；所述正面电极与所述N型掺杂层连接；所述背面电极依次穿过所述背面二氧化硅层、所述背面氮化硅层和所述背面氧化铝层；所述背面电极与所述P型硅片基底连接。解决了现有方案造成的无法从根本上消除黑斑、黑点的产生，加大了硅片的制造成本等问题。等问题。等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种PERC双面太阳能电池及其制作方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池，具体涉及一种PERC双面太阳能电池及其制作方法。

技术介绍

[0002]一般的，目前光伏行业的主流产品是P型单晶PERC(PassivatedEmmiter and Rear Cell，也称钝化发射极和背面电池)太阳能电池，经过近几年PERC电池高速发展，全球PERC电池产能达到一百多GW，其光电转换效率持续增长趋势遇到瓶颈。需要寻找新技术助力PERC电池效率不断提升，保持PERC电池高性价比优势。此外，当前PERC太阳电池采用多种复杂工艺流程制作而成，在制作过程中对PERC电池片造成了一些污染损伤从而影响了PERC电池的良率，增加了PERC电池制作成本，不利于太阳能电池持续降低成本，实现平价上网的发展趋势。PERC电池中黑斑黑点不良比例较多，通常黑斑和黑点是由于洁净度及清洗水平有关，传统的改善办法是通过改善环境和工装夹具洁净度和反复清洗硅片等手段尝试降低不良率，但是在改善过程中额外增加工艺从而使制作成本更高，另外有些手段不易量产等特点也使改善效果大打折扣。
[0003]现有的方案，采用提高生产环境的洁净度级别，采用在生产工艺中加入硅片清洗步骤的次数。这样的方案存在以下问题：(1)无法从根本上消除黑斑、黑点的产生，加大了硅片的制造成本。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种PERC双面太阳能电池及其制作方法，以解决现有技术中无法从根本上消除黑斑、黑点的产生，加大了硅片的制造成本等问题。<br/>[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种PERC双面太阳能电池；
[0007]包括正面电极、背面电极，P型硅片基底，所述P型硅片基底的一面由内向外依次设置有N型掺杂层、正面二氧化硅层和正面氮化硅层，所述P型硅片基底的另一面由内向外依次设置有背面氧化铝层、背面氮化硅层和背面二氧化硅层；所述正面电极依次穿过所述正面氮化硅层和所述正面二氧化硅层；所述正面电极与所述N型掺杂层连接；所述背面电极依次穿过所述背面二氧化硅层、所述背面氮化硅层和所述背面氧化铝层；所述背面电极与所述P型硅片基底连接。
[0008]一种PERC双面太阳能电池的制作方法；
[0009]当PERC双面太阳能电池制作时，PERC双面太阳能电池的制作方法包括以下步骤：
[0010]步骤S1：表面织构；制绒清洗机对P型硅片进行表面织构；
[0011]步骤S2：扩散；扩散过程包括两次扩散；
[0012]高温磷扩散：氮气带动三氯氧磷充入扩散炉中，氧气充入扩散炉中；
[0013]激光选择性扩散：通过高能量激光器对硅片的正面电极区域选择性扩散照射；选择性扩散后方阻：70-80Ω；
[0014]步骤S3：刻蚀及抛光；刻蚀及抛光过程依次包括刻蚀和抛光；
[0015]刻蚀：通过质量百分比为49％的氢氟酸酸液对硅片的背面和硅片的边缘分别进行腐蚀；
[0016]抛光：通过质量百分比为47％的氢氧化钾和抛光添加剂对所述硅片的背面进行抛光；背面反射率：40-45％；
[0017]步骤S4：背面叠层膜制备；通过等离子体增强化学的气相沉积法在所述硅片的背面分别制备氧化铝膜层和氮化硅膜层；
[0018]步骤S5：双面二氧化硅制备及热处理；双面二氧化硅制备及热处理过程依次包括双面二氧化硅制备和热处理；
[0019]双面二氧化硅制备；所述硅片置于高温扩散炉内；采用热氧化方法分别在硅片的正面和硅片的反面沉积二氧化硅薄膜；
[0020]热处理；高温扩散炉内充入氢氮混合气体；氢氮混合气体流量：3000-5000sccm，高温扩散炉内温度：500℃，热处理时间：30min；
[0021]步骤S6：正面氮化硅层制备；采用原子层沉积设备在所述硅片的正面制备氮化硅层；
[0022]步骤S7：背面激光开槽；采用高能激光器对所述硅片的背面叠层钝化膜局部开槽；
[0023]步骤S8：正背面电极制备；背面印刷背电极和铝栅线；正面印刷电极和银栅线；经过烧结制得成品。
[0024]进一步的技术方案为：所述步骤S1中，所述P型硅片浸入浓度：1.0-1.5wt％、温度：70-90℃的氢氧化钠溶液内，P型硅片表面腐蚀成若干锥状表面形貌；所述P型硅片反应时间：200-400s，所述P型硅片反射率：11-12％。
[0025]进一步的技术方案为：所述步骤S2的高温磷扩散中，高温扩散步骤中氮气带动三氯氧磷充入扩散炉中，所述扩散炉中充入氧气；氮气流量：500-800sccm，氧气流量：600-1000sccm，反应时间：80-100min，温度：700-800℃，扩散方阻：110-130Ω。
[0026]进一步的技术方案为：所述步骤S4中，通过原子层沉积设备采用三甲基铝和一氧化二氮的混合介质，在所述硅片的背面制备氧化铝膜层；所述氧化铝膜层厚度为10nm，氧化铝膜层折射率：1.65；通过原子层沉积设备采用硅烷和氨气的混合介质在所述硅片的背面分别制备氮化硅膜层；所述氮化硅膜层厚度为80nm，氮化硅膜层折射率：2.10。
[0027]进一步的技术方案为：所述步骤S5中，所述硅片置于高温扩散炉内；采用热氧化方法在所述硅片的正面沉积二氧化硅薄膜；氧气流量：1000-2000sccm，压力：100-300pa，热氧化温度：700℃，时间：25min，二氧化硅厚度3nm。
[0028]进一步的技术方案为：所述步骤S6中，沉积温度：450-550℃，硅烷流量：1000-2000sccm，氨气流量：3500-5000sccm，压力：1500-2000pa，沉积时间：500-700s；厚度：80nm，折射率：2.09。
[0029]进一步的技术方案为：所述步骤S7中，背面激光图形参数为：线数：120-160根；光斑直径：10-35μm，激光线的间距：500-700μm。
[0030]进一步的技术方案为：所述步骤S8中，通过丝网印刷设备对所述硅片背面印刷铝栅线和银背极网版结构；银背极数：6-10根，铝栅根数：120-160根；通过丝网印刷设备对所述硅片正面印刷银栅线和背面铝栅线结构；正面银主栅线根数：6-10根，银副栅线根数：
120-150根。
[0031]本专利技术的有益效果如下：本专利技术设计了一种PERC双面太阳能电池采用P型硅片基底的一面由内向外依次设置有N型掺杂层、正面二氧化硅层和正面氮化硅层，P型硅片基底的另一面由内向外依次设置有背面氧化铝层、背面氮化硅层和背面二氧化硅层。正面电极依次穿过正面氮化硅层和正面二氧化硅层。正面电极与N型掺杂层连接。背面电极依次穿过背面二氧化硅层、背面氮化硅层和背面氧化铝层。背面电极与P型硅片基底连接。PERC双面太阳能电池带来了如下效果：(1)通过在P型硅片形成高低不平的表面，大大增加了P型硅片的受光面积减少反射，从而提高了太阳能电池的转换效率；(2)三氯氧磷可以均匀分布在扩散炉中，通过在扩散炉中充入氧气使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PERC双面太阳能电池，其特征在于：包括正面电极、背面电极，P型硅片基底，所述P型硅片基底的一面由内向外依次设置有N型掺杂层、正面二氧化硅层和正面氮化硅层，所述P型硅片基底的另一面由内向外依次设置有背面氧化铝层、背面氮化硅层和背面二氧化硅层；所述正面电极依次穿过所述正面氮化硅层和所述正面二氧化硅层；所述正面电极与所述N型掺杂层连接；所述背面电极依次穿过所述背面二氧化硅层、所述背面氮化硅层和所述背面氧化铝层；所述背面电极与所述P型硅片基底连接。2.一种PERC双面太阳能电池的制作方法，其特征在于：当PERC双面太阳能电池制作时，PERC双面太阳能电池的制作方法包括以下步骤：步骤S1：表面织构；制绒清洗机对P型硅片进行表面织构；步骤S2：扩散；扩散过程包括两次扩散；高温磷扩散：氮气带动三氯氧磷充入扩散炉中，氧气充入扩散炉中；激光选择性扩散：通过高能量激光器对硅片的正面电极区域选择性扩散照射；选择性扩散后方阻：70-80Ω；步骤S3：刻蚀及抛光；刻蚀及抛光过程依次包括刻蚀和抛光；刻蚀：通过质量百分比为49％的氢氟酸酸液对硅片的背面和硅片的边缘分别进行腐蚀；抛光：通过质量百分比为47％的氢氧化钾和抛光添加剂对所述硅片的背面进行抛光；背面反射率：40-45％；步骤S4：背面叠层膜制备；通过等离子体增强化学的气相沉积法在所述硅片的背面分别制备氧化铝膜层和氮化硅膜层；步骤S5：双面二氧化硅制备及热处理；双面二氧化硅制备及热处理过程依次包括双面二氧化硅制备和热处理；双面二氧化硅制备；所述硅片置于高温扩散炉内；采用热氧化方法分别在硅片的正面和硅片的反面沉积二氧化硅薄膜；热处理；高温扩散炉内充入氢氮混合气体；氢氮混合气体流量：3000-5000sccm，高温扩散炉内温度：500℃，热处理时间：30min；步骤S6：正面氮化硅层制备；采用原子层沉积设备在所述硅片的正面制备氮化硅层；步骤S7：背面激光开槽；采用高能激光器对所述硅片的背面叠层钝化膜局部开槽；步骤S8：正背面电极制备；背面印刷背电极和铝栅线；正面印刷电极和银栅线；经过烧结制得成品。3.根据权利要求2所述的PERC双面太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述P型硅片浸入浓度：1.0-1.5wt％、温度：70-90℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：康海涛，胡燕，吴中亚，赵建飞，郭万武，张燕飞，
申请(专利权)人：中建材浚鑫桐城科技有限公司，
类型：发明
国别省市：