一种PERC电池及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种PERC电池及其制备方法和应用，所述制备方法包括：将硅片依次经过制绒、扩散、激光掺杂、去磷硅玻璃、抛光、退火、镀膜、开槽和印刷烧结，得到所述PERC电池；所述去磷硅玻璃步骤的水膜中包括聚苯乙烯微球，通过在所述水膜中添加聚苯乙烯微球，能够有效的保护激光掺杂后的硅片正面不受抛光过程的影响，改善了目前去磷硅玻璃和抛光过程中生产工序复杂、可控性差的缺陷，具有很高的应用价值。具有很高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种PERC电池及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于太阳能电池制备
，具体涉及一种PERC电池及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]PERC电池技术具有明显的性能和成本优势，推动了P型太阳能级单晶硅片的应用，同时高效率、低成本、环保是晶硅太阳能电池发展的主流方向。PERC电池主要是在背面形成钝化膜，这就要求背表面具有良好的平整性，目前的研究主要集中在对背面进行抛光处理，这样不但解决了背面镀膜的平整性问题，而且可以去除背面N型扩散层，提高少子寿命，增加背表面反射率。因此引进抛光工艺整合到PERC电池现有生产工艺中，是进一步提高PERC电池效率的一种有效手段。
[0003]碱抛电池以其简单的设备工艺、独特的工艺流程以及高效的电池效率，备受光伏市场的关注。激光掺杂工艺(SE)具有可控性强，工艺简单，对材料造成的激光诱导损伤小等优点，成为目前制备高效晶体硅太阳电池理想的技术选择。CN105845778A公开了一种不影响正表面的晶硅PERC电池碱抛光方法，包括将原硅片在KOH质量比为10～20％，温度为78～83℃的抛光液中反应160～180s抛光；抛光后硅片通过PECVD镀100～120nm的SiN
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膜作为掩膜；将镀膜后的硅片过HF处理80～100s以彻底去除正面绕镀SiN
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膜；将去绕镀的硅片在KOH质量比为1.5～3％、温度为80～82℃的制绒槽中进行制绒，制绒时间为1100～1300s；制绒后的硅片按照常规的PERC电池制备方法完成后序的步骤，最终得到较为均匀的抛光面，同时又避免了对正面造成影响，进而提高了电池性能。CN107068807A公开了一种基于背面碱抛工艺的PERC电池制备方法，包括以下步骤：制绒、扩散、背面酸洗、背面抛光、去磷硅玻璃、背面ALD沉积氧化铝、正面PECVD沉积SiN
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，背面PECVD沉积叠层钝化膜、背面局部激光开口、丝网印刷和烧结的步骤；其中，硅片常温下经过背面酸洗机，酸槽中HF浓度3～20％，中背面抛光为槽式机内使用TMAH、抛光液以及水混合所配溶液对硅片背表面进行抛光，抛光后在HF溶液中去除PSG，TMAH浓度为2～5％，温度为40～80℃，基于背面碱抛工艺的PERC电池制备方法，使用价格相对便宜的背面酸洗机以及槽式背抛机，可以减少成本投入，且碱抛工艺的电池背面较常规酸抛更平整，有利于钝化以及背面接触，制成的PERC电池效率较常规刻蚀工艺得到的电池高0.1％左右，效果提升十分显著。但是，这两种方法在SE叠加碱抛工艺中，对SE区域保护性较差，在量产过程中极易出现绒面被抛光，破坏了SE区域的PN结，导致电池效率不稳定或者漏电失效，限制了其大范围应用。
[0004]CN109888061A公开了一种碱抛光高效PERC电池的制备工艺，包括以下步骤：制绒、扩散、SE工艺、热氧、去PSG、碱抛光、退火、背钝化、背膜、正膜、激光开槽、印刷烧结的步骤，经过丝网印刷完成背面和正面印刷，然后进行烧结工艺；电注入：通过光衰炉或者电注入炉；测试分检：最后对电池片进行电池测试分档，还增加SE后高温热氧工艺流程，在正面SE区域高温生长一层二氧化硅保护层，SE区域的金字塔绒面得到有效的保护，此工艺流程可保证SE碱抛PERC电池的稳定连续生产，但是这种增加SE后高温热氧工艺流程来保护SE区域
的金字塔绒面的方法，增加了制备工序和成本，不利于产业化生产。
[0005]因此，开发一种设备简单、操作方便、可控性好、且能有效保护硅片正面在抛光过程中不受影响的PERC电池的制备方法，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种PERC电池及其制备方法和应用，所述制备方法包括：将硅片依次经过制绒、扩散、激光掺杂、去磷硅玻璃等一系列操作处理，得到所述PERC电池；所述去磷硅玻璃步骤的水膜中包括聚苯乙烯微球，能够有效保护硅片正面不受抛光过程的影响，且能够改善目前去磷硅玻璃、抛光过程中生产工序复杂、可控性差的缺陷，具有很高的应用价值。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种PERC电池的制备方法，所述制备方法包括：将硅片依次经过制绒、扩散、激光掺杂、去磷硅玻璃、抛光、退火、镀膜、开槽和印刷烧结，得到所述PERC电池；
[0009]所述去磷硅玻璃步骤的水膜中包括聚苯乙烯微球。
[0010]本专利技术提供的PERC电池的制备方法，通过在去磷硅玻璃步骤的水膜中含有聚苯乙烯微球，可以在硅片的正面形成保护膜，保护经过激光掺杂后的硅片正面在抛光过程中不受腐蚀，且所述聚苯乙烯微球可以在后续退火步骤中分解，对最终制备得到的PERC电池无任何影响。
[0011]本专利技术提供的PERC电池的制备方法通过采用将硅片依次经过制绒、扩散、激光掺杂、去磷硅玻璃、抛光、退火、镀膜、开槽和印刷烧结处理后，即可得到所述PERC电池，整个制备过程无需增加新的工序，改善了目前去磷硅玻璃、抛光过程中生产工序复杂、可控性差的缺陷。
[0012]优选地，所述制绒包括：将硅片置于第一碱性水溶液中进行刻蚀。
[0013]优选地，所述刻蚀为各向异性刻蚀。
[0014]优选地，所述第一碱性水溶液包括氢氧化钠水溶液和/或氢氧化钾水溶液，将硅片放在氢氧化钠和/或氢氧化钾水溶液中进行各向异性刻蚀，可以在硅片上形成正金字塔绒面。
[0015]优选地，所述第一碱性水溶液中溶质的质量百分含量为1～10％，例如2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％或9％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0016]优选地，所述刻蚀的温度60～85℃，例如62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃或84℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0017]优选地，所述刻蚀的时间为200～500s，例如220s、240s、280s、320s、340s、360s、380s、420s、460s或480s，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0018]优选地，所述扩散包括：在制绒后的硅片上形成PN结。
[0019]优选地，所述扩散后得到的硅片的方阻为100～150Ω/口，例如105Ω/口、110Ω/
口、115Ω/口、120Ω/口、125Ω/口、130Ω/口、135Ω/口、140Ω/口或145Ω/口，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0020]优选地，所述激光掺杂包括：在扩散后的硅片上制备选择性发射极。
[0021]优选地，所述激光掺杂后得到的硅片的方阻为80～100Ω/口，例如82Ω/口、84Ω/口、86Ω/口、88Ω/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PERC电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将硅片依次经过制绒、扩散、激光掺杂、去磷硅玻璃、抛光、退火、镀膜、开槽和印刷烧结，得到所述PERC电池；所述去磷硅玻璃步骤的水膜中包括聚苯乙烯微球。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制绒包括：将硅片置于第一碱性水溶液中进行刻蚀；优选地，所述刻蚀为各向异性刻蚀；优选地，所述第一碱性水溶液包括氢氧化钠水溶液和/或氢氧化钾水溶液；优选地，所述第一碱性水溶液中溶质的质量百分含量为1～10％；优选地，所述刻蚀的温度60～85℃；优选地，所述刻蚀的时间为200～500s。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述扩散包括：在制绒后的硅片上形成PN结；优选地，所述扩散后得到的硅片的方阻为100～150Ω/口；优选地，所述激光掺杂包括：在扩散后的硅片上制备选择性发射极；优选地，所述激光掺杂后得到的硅片的方阻为80～100Ω/口。4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述去磷硅玻璃包括：采用氢氟酸对激光掺杂后的硅片背面去磷硅玻璃，同时采用含有聚苯乙烯微球的水膜对硅片进行正面保护；优选地，所述水膜中聚苯乙烯微球的质量百分含量为0.5～1.5％；优选地，所述聚苯乙烯微球的粒径为25～1000nm；优选地，所述聚苯乙烯微球的分解温度为200～500℃。5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述抛光包括：将去磷硅玻璃后的硅片置于第二碱性水溶液中进行抛光处理；优选地，所述第二碱性水溶液包括氢氧化钠水溶液；优选地，所述第二碱性水溶液中溶质的质量百分含量为1～8％；优选地，所述抛光处理的温度为50～70℃；优选地，所述抛光处理的时间为200～300s；优选地，所述抛光后硅片抛光面的反射率为45～50％；优选地，所述抛光后硅片的减重为0.2～0.3g。6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周思洁，曹芳，叶晓亚，邹帅，王栩生，
申请(专利权)人：阿特斯阳光电力集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：