一种双面PERC电池的制备方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种双面PERC电池的制备方法。它包括以下步骤:S1、制绒；S2、低压扩散；S3、se激光；S4、背面酸抛光；S5、双面氧化；S6、背面镀钝化膜；S7、正面镀氮化硅膜；S8、背面激光开膜；S9、印刷背面电极，背面铝栅线，正面银栅线电极，烧结，完成电池制备。采用这种方法制备出来的双面PERC电池抗PID效果较好，且背面发电效率较高。

【技术实现步骤摘要】
一种双面PERC电池的制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种双面PERC电池的制备方法。
技术介绍
PERC(PassivatedEmitterandRearCell)电池，全称为“发射极和背面钝化电池”，是从常规铝背场电池(BSF)结构自然衍生而来。常规BSF电池由于背表面的金属铝膜层中的复合速度无法降至200cm/s以下，致使到达铝背层的红外辐射光只有60-70％能被反射，产生较多光电损失，因此在光电转换效率方面具有先天的局限性；而PERC技术通过在电池背面附上介质钝化层，可以较大程度减少这种光电损失，从而提升光伏电池1％左右的光电转换效率。与需要在晶体层面突破的另一种电池-钙钛矿光伏相比，PERC是电池和组件组装方面的一项创新。目前双面PERC电池，其正面采用一层SiO2膜达到抗PID的效果，而背面的Al2O3、Si3N4复合膜并不能达到很好的抗PID效果。另外，双面PERC电池基本沿用单面PERC的提效方案，提高背面反射率，达到提高正面电池效率的目的。但是这种方式，造成了双面PERC电池双面率尤其是背面的效率较低，不能真正达到双面PERC电池组件双面高效发电的效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种双面PERC电池的制备方法，采用这种方法制备出来的双面PERC电池抗PID效果较好，且背面发电效率较高。本专利技术所采用的技术方案是：一种双面PERC电池的制备方法，它包括以下步骤:S1、制绒；S2、低压扩散；S3、se激光；S4、背面酸抛光；S5、双面氧化；S6、背面镀钝化膜；S7、正面镀氮化硅膜；S8、背面激光开膜；S9、印刷背面电极，背面铝栅线，正面银栅线电极，烧结，完成电池制备。作为优选，所述制绒包括以下步骤：S11、预清洗；S12、制绒：将硅片放入制绒槽KOH和添加剂组成的混合溶液中，对硅片表面进行腐蚀形成金字塔型绒面；S13、后清洗；S14、酸洗；S15、烘干。作为优选，所述制绒包括以下步骤：步骤S12中的添加剂组分的质量百分含量为：KOH或NaOH，0.5％-2％；葡萄糖、果糖、乳糖的一种或几种，0.5％-1％；聚丙烯酸钠、木质素磺酸钠、乙酸钠的一种或几种，0.5％-1.2％；聚丙烯酰胺，0.5％-1％；乳化硅油，0.5％-1％，其余为超纯水。作为优选，步骤S4采用HF、HNO3、H2SO2混合酸对硅片背面进行抛光。作为优选，步骤S5的双面氧化是指在氧化退火段，采用单片插片方式，在硅片正面背面各做一层二氧化硅膜。作为优选，具体的退火工艺包括以下步骤：S51、第一次氧化退火，温度600-700℃，氧气流量为3000-5000sccm，压力200mpa，时间为400s-500s；S52、第二次氧化退火，温度600-700℃，氧气流量为3000-5000sccm，压力200mpa，时间为600s-800s；S53、第三次氧化退火，温度600-650℃，氧气流量为3000-5000sccm，压力200mpa，时间为250s-350s；S54、第四次氧化退火，温度600-650℃，氧气流量为2000-2500sccm，氮气流量为15000-25000sccm，压力1000mpa，时间为200s-300s。作为优选，步骤S6形成的膜层结构依次为基底硅片-氧化铝膜-氮氧化硅膜-氮化硅膜，且氮化硅膜分为3层膜，依次为从高折射率膜-中折射率膜-低折射率膜。作为优选，背膜工艺具体包括以下步骤：S61、第一层氧化铝膜，射频电源功率3500-4500W，N2O流量为5-8slm，TMA流量60-100，时间为60-120，控制厚度在5-10nm；S62、第二层氮氧化硅膜，射频电源功率8000-10000W，N2O流量为7-10slm，SiH4流量200-400sccm，时间为200-300s，控制厚度在10-15nm；S63、第三层复合三层氮化硅膜S631、第一层氮化硅膜，射频电源功率11000-13000W，SiH4流量为1500-2500sccm，NH3流量为5-7slm，时间为200-300s，控制厚度在25-35nm，折射率在2.35-2.45；S632、第二层氮化硅膜，射频电源功率11000-13000W，SiH4流量为1500-2500sccm，NH3流量为9-12slm，时间为100-200s，控制厚度在15-20nm，折射率在2.25-2.35；S633、第三层氮化硅膜，射频电源功率11000-13000W，SiH4流量为1500-2500sccm，NH3流量为11-14slm，时间为100-200s，控制厚度在15-20nm，折射率在2.15-2.25。采用以上方法与现有技术相比，本方法具有以下优点：采用一次制绒，匹配相应的制绒添加剂，单面腐蚀量控制在2-2.8um。减薄量低，不容易碎片，适应于硅片薄化。这样制备的绒面，成核率较高，表面形成的正金字塔较小，比表面积较大，反射率低。这样特殊的小绒面结构，有利于后端刻蚀抛光，即使在刻蚀量不高的情况也能形成平整的表面，有利于后端背面钝化。采用HF、HNO3、H2SO2混合酸对硅片背面进行抛光，去PSG，背面腐蚀量在4.0-4.5um，背面反射率控制在26％-28％。将反射率控制在较低的水平，保留背面部分绒面结构，提高背面效率，提高双面电池双面率。通过4次连续低压恒温氧化退火后，在硅片正反面形成致密的二氧化硅薄膜，厚度在5-10nm。经过退火后的二氧化硅薄膜，使得硅片界面态降低，固定正电荷升高，对硅片表面进行了良好的化学钝化。叠加后道工序的钝化膜，可以起到良好的抗PID效果。氧化铝膜在界面处具有较高的固定负电荷密度，表现出显著的场钝化特性和化学钝化特性；氮氧化硅膜，有非常好的热稳定性，优异的钝化效果，较低的表面态；高折射率氮化硅膜，更加致密，可对硅片表面和体内进行良好钝化，同时提升电池的红光响应，并保护氧化铝膜不被破坏。特别是，电池背面二氧化硅膜搭配高折射率氮化硅膜，可以起到双重抗PID效果。如上所述本申请制备的PERC双面电池，创新性的将一次制绒、低刻蚀量背抛、双面氧化和背面三层复合钝化膜等创新工艺相结合，达到了正面、背面双面抗PID性能；正面效率达到23％；最大的优点是背面效率比较高，双面率达到75％以上，相同效率下，单面组件功率提升3-5W；透明背板或双玻双面组件，整体功率提升8-10W。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术做进一步描述，但是本专利技术不仅限于以下具体实施方式。一种双面PERC电池的制备方法，包括以下步骤：1.制绒采用一次制绒，水洗之后将硅片放入制绒槽KOH和添加剂混合溶液中，对硅片表面进行选择型腐蚀，最终形成密集的微米级金字塔型绒面。其中，优选添加剂各组分的质量百分含量为，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双面PERC电池的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤:/nS1、制绒；/nS2、低压扩散；/nS3、se激光；/nS4、背面酸抛光；/nS5、双面氧化；/nS6、背面镀钝化膜；/nS7、正面镀氮化硅膜；/nS8、背面激光开膜；/nS9、印刷背面电极，背面铝栅线，正面银栅线电极，烧结，完成电池制备。/n

【技术特征摘要】
1.一种双面PERC电池的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤:
S1、制绒；
S2、低压扩散；
S3、se激光；
S4、背面酸抛光；
S5、双面氧化；
S6、背面镀钝化膜；
S7、正面镀氮化硅膜；
S8、背面激光开膜；
S9、印刷背面电极，背面铝栅线，正面银栅线电极，烧结，完成电池制备。


2.根据权利要求1所述的一种双面PERC电池的制备方法，其特征在于：所述制绒包括以下步骤：
S11、预清洗；
S12、制绒：将硅片放入制绒槽KOH和添加剂组成的混合溶液中，对硅片表面进行腐蚀形成金字塔型绒面；
S13、后清洗；
S14、酸洗；
S15、烘干。


3.根据权利要求2所述的一种双面PERC电池的制备方法，其特征在于：步骤S12中的添加剂组分的质量百分含量为：KOH或NaOH，0.5％-2％；葡萄糖、果糖、乳糖的一种或几种，0.5％-1％；聚丙烯酸钠、木质素磺酸钠、乙酸钠的一种或几种，0.5％-1.2％；聚丙烯酰胺，0.5％-1％；乳化硅油，0.5％-1％，其余为超纯水。


4.根据权利要求1所述的一种双面PERC电池的制备方法，其特征在于：步骤S4采用HF、HNO3、H2SO2混合酸对硅片背面进行抛光。


5.根据权利要求1所述的一种双面PERC电池的制备方法，其特征在于：步骤S5的双面氧化是指在氧化退火段，采用单片插片方式，在硅片正面背面各做一层二氧化硅膜。


6.根据权利要求5所述的一种双面PERC电池的制备方法，其特征在于：具体的退火工艺包括以下步骤：
S51、第一次氧化退火，温度600-700℃，氧气流量为3000-5000sccm，压力200mpa，时间为400s-500s；
S52、第二次氧化退火，温度600-700℃，氧气流量为3000-5000sccm，压力200mpa，时间为60...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡二辉，陈筑，刘晓巍，吴前进，余震杰，俞军，
申请(专利权)人：宁波尤利卡太阳能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33