太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池及其制备方法。该太阳能电池的制备方法中，对硅片进行扩散制结处理，得到预制硅片；在预制硅片的背面形成钝化膜，在钝化膜的表面及在预制硅片的正面均形成减反射膜，再形成电极并进行烧结处理，得到太阳能电池；其中，烧结处理包括依次进行的预烧结处理及主烧结处理，在进行主烧结处理时，调控主烧结处理的温度，使钝化膜和/或减反射膜中存在的化学H键断裂的同时，防止形成的H逸出，并同时调控主烧结处理的时间，以使电极和硅基体形成有效的欧姆接触。该太阳能电池的制备方法能避免EL问题的产生，提高电池的光电转换效率。转换效率。转换效率。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着传统化石能源的日益枯竭，太阳能作为一种储量无限、环保绿色的清洁能源，成为近年来研究的热点。常规的BSF电池(铝背场电池)会产生较多光电损失，因此在光电转换效率方面具有局限性。从常规铝背场电池(BSF)结构衍生而来的PERC电池(Passivated Emitterand Rear Cell)，全称为“发射极和背面钝化电池”，通过在背面形成钝化层，可以捕获更多的阳光并将其转化为电能，从而使电池的效率得到有效提升。
[0003]低成本高效率的PERC电池的量产优势显著，可以较大程度减少光电损失，从而提升光电转换效率，然而PERC电池存在待解决的EL问题，即电池在EL(Electroluminescence)发光时，电池出现发光强度减弱的复合中心，表现出发黑的现象，EL问题会降低太阳能电池的光电转换效率。
[0004]因此，传统技术仍有待改进。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术提供一种太阳能电池及其制备方法，该太阳能电池的制备方法能避免EL问题的产生，提高电池的光电转换效率。
[0006]本专利技术的一个方面，提供了一种太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
[0007]对硅片进行扩散制结处理，得到预制硅片；
[0008]在所述预制硅片的背面形成钝化膜，在所述钝化膜的表面及在所述预制硅片的正面均形成减反射膜，再形成电极并进行烧结处理，得到太阳能电池；
[0009]其中，所述烧结处理包括依次进行的预烧结处理及主烧结处理，在进行所述主烧结处理时，调控所述主烧结处理的温度，使所述钝化膜和/或减反射膜中存在的化学H键断裂的同时，防止形成的H逸出，并同时调控所述主烧结处理的时间，以使所述电极和硅基体形成有效的欧姆接触。
[0010]在其中一些实施例中，所述主烧结处理的温度不高于790℃，时间不少于15s。
[0011]在其中一些实施例中，所述主烧结处理的温度为680℃～750℃，时间为20s～40s。
[0012]在其中一些实施例中，所述预烧结处理中，温度为450℃～670℃，时间为30s～50s。
[0013]在其中一些实施例中，所述烧结处理在烧结炉中进行，所述烧结炉具有进行所述预烧结处理的预烧区及进行所述主烧结处理的主烧区；
[0014]其中，所述主烧区包括依次设置的n个子烧结区，n为不小于4的整数，并控制每个所述子烧结区的温度不高于790℃、时间为2s～5s，且使所述主烧区的时间不少于15s。
[0015]在其中一些实施例中，所述主烧区包括依次设置的第一子烧结区、第二子烧结区、第三子烧结区及第四子烧结区，所述第一子烧结区、所述第二子烧结区、所述第三子烧结区
及所述第四子烧结区的温度分别为700℃～750℃、700℃～750℃、700℃～750℃及680℃～750℃，在对应各子烧结区内的烧结时间分别为2s～5s、2s～5s、2s～5s及2s～5s，且使所述主烧区的时间不少于15s。
[0016]在其中一些实施例中，所述形成钝化膜和/或所述形成减反射膜的步骤采用镀膜设备进行；
[0017]所述镀膜设备在进行所述形成钝化膜或所述形成减反射膜的镀膜处理之前，控制所述镀膜设备在没有待镀件的情况下进行预运行，所述预运行的运行程序中的运行条件与进行镀膜处理时的运行程序中的运行条件相同，所述运行条件包括压力、气体流量、温度及电场强度中的至少一个。
[0018]在其中一些实施例中，所述镀膜设备为原子层沉积设备，所述运行条件包括压力、气体流量和温度；或
[0019]所述镀膜设备为化学气相沉积设备，所述运行条件包括压力、气体流量、温度及电场强度。
[0020]在其中一些实施例中，所述镀膜设备为原子层沉积设备，所述镀膜设备在进行所述镀膜处理时的运行程序如下：
[0021]步骤(1)置料：控制温度190
±
50℃，内腔压力1000mbar，置料时间120
±
50s；
[0022]步骤(2)抽真空：控制温度190
±
50℃，于100
±
50s内抽真空至内腔压力为1mbar；
[0023]步骤(3)预热：保持内腔压力为0.6
±
0.2mbar，外腔压力8
±
3mbar，控制温度190
±
50℃，预热400
±
50s；
[0024]步骤(4)镀膜：控制温度190
±
50℃，内腔压力0.6
±
0.2mbar，外腔压力8
±
3mbar，工艺气体流量:18
±
3SCCM，循环100
±
50圈；
[0025]步骤(5)破真空：控制温度190
±
50℃，时间120
±
50s内破真空至内腔压力1000mbar；
[0026]步骤(6)出料：控制温度190
±
50℃，内腔压力1000mbar，出料时间50
±
30s。
[0027]在其中一些实施例中，所述工艺气体包括三甲基铝和臭氧。
[0028]在其中一些实施例中，所述钝化膜的材质为Al2O3；和/或
[0029]所述减反射膜为SiNx膜。
[0030]在其中一些实施例中，在所述扩散制结处理之后、且在所述形成钝化膜的步骤之前，还包括如下步骤：
[0031]对经所述扩散制结处理的硅片进行去PSG处理，然后对所述硅片的背面进行抛光处理，最后进行退火处理；和/或
[0032]在所述扩散制结处理之前，还包括如下步骤：
[0033]对所述硅片进行制绒处理。
[0034]本专利技术的又一方面，提供上述的太阳能电池的制备方法制得的太阳能电池
[0035]上述太阳能电池的制备方法中，对硅片进行扩散制结处理，得到预制硅片；然后在预制硅片的背面形成钝化膜，在钝化膜的表面及在预制硅片的正面均形成减反射膜，再形成电极并进行烧结处理，在烧结处理中，控制主烧结处理的温度使在主烧结过程中，使钝化膜及减反射膜中存在的化学H键断裂，由此达到再次钝化硅基体的悬挂键和缺陷的作用的同时，防止因化学H键的形成的H逃逸出来造成钝化缺陷，同时调控主烧结处理的时间，从而
在保证电极和硅基体进行有效欧姆接触作用，如此，可降低复合中心的产生概率，以避免EL问题的产生，提高电池的光电转换效率。
附图说明
[0036]图1为对比例1制得的出现EL黑边的PERC电池的图片。
具体实施方式
[0037]为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述，给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：对硅片进行扩散制结处理，得到预制硅片；在所述预制硅片的背面形成钝化膜，在所述钝化膜的表面及在所述预制硅片的正面均形成减反射膜，再形成电极并进行烧结处理，得到太阳能电池；其中，所述烧结处理包括依次进行的预烧结处理及主烧结处理，在进行所述主烧结处理时，调控所述主烧结处理的温度，使所述钝化膜和/或所述减反射膜中存在的化学H键断裂的同时，防止形成的H逸出，并同时调控所述主烧结处理的时间，以使所述电极和硅基体形成有效的欧姆接触。2.如权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述主烧结处理的温度不高于790℃，时间不少于15s。3.如权利要求1～2任一项所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述主烧结处理的温度为680℃～750℃，时间为20s～40s。4.如权利要求1～2任一项所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述预烧结处理中，温度为450℃～670℃，时间为30s～50s。5.如权利要求1～2任一项所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述烧结处理在烧结炉中进行，所述烧结炉具有进行所述预烧结处理的预烧区及进行所述主烧结处理的主烧区；其中，所述主烧区包括依次设置的n个子烧结区，n为不小于4的整数，并控制每个所述子烧结区的温度不高于790℃、时间为2s～5s，且使所述主烧区的时间不少于15s。6.如权利要求5所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述主烧区包括依次设置的第一子烧结区、第二子烧结区、第三子烧结区及第四子烧结区，所述第一子烧结区、所述第二子烧结区、所述第三子烧结区及所述第四子烧结区的温度分别为700℃～750℃、700℃～750℃、700℃～750℃及680℃～750℃，在对应各子烧结区内的烧结时间分别为2s～5s、2s～5s、2s～5s及2s～5s，且使所述主烧区的时间不少于15s。7.如权利要求1～2任一项所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述形成钝化膜和/或所述形成减反射膜的步骤采用镀膜设备进行；所述镀膜设备在进行所述形成钝化膜或所述形成减反射膜的镀膜处理之前，控制所述镀膜设备在没有待镀件的情况下进行预运行，所述预运行的运行程序中的运行条件与进行镀膜处理时的运行程序中的运行条件相同，所述运行条件包括压力、气体流量、温度及电场强度中的至少一个。8.如权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑云龙，彭彪，鲁传磊，王东，朱浩，王浩，张科，
申请(专利权)人：通威太阳能安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：