一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池及制备方法技术

本发明专利技术提供一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池制备方法，包括：对N型晶体硅基体的正表面做制绒处理；对正表面进行硼扩散处理，形成P+掺杂层，并在P+掺杂层表面还形成一硼硅玻璃层；去除硼硅玻璃层以及部分P+掺杂层；背面依次生长氧化硅遂穿层、掺有磷的非晶硅层，然后进行退火，得到掺杂磷的多晶硅层；再沉积一SiN

【技术实现步骤摘要】
一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池及制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，尤其是涉及一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池及制备方法。

技术介绍

[0002]太阳能电池，或称光伏电池，是一种通过光伏效应将光能直接转化为电能的电力设备，光伏效应是一种物理和化学现象。单个太阳能电池装置可以组合成模块，也成太阳能电池板。基本上，单结太阳能电池可以产生大约0.5
‑
0.6伏的最大开路电压。太阳能电池部分被用作光电探测器，用于探测可见光范围内的光或其他电磁辐射，或者测量光强等。
[0003]常见的N型太阳能电池为p+/n/n+结构，其中电池正表面为p+型掺杂，背表面为n+型掺杂，目前电池的转换效率为15
‑
20％之间，效率较低，且在电池组件之间存在隐裂和碎片，不良率较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的问题是提供一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池及制备方法，有效的解决目前p型电池的转换效率较低，且在常规电池组件之间存在隐裂和碎片，不良率较高的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池制备方法，包括：
[0006]对N型晶体硅基体的正表面做制绒处理；
[0007]对所述N型晶体硅基体的正表面进行硼扩散处理，形成P+掺杂层，并在所述P+掺杂层表面还形成一硼硅玻璃层；
[0008]去除所述硼硅玻璃层以及所述N型晶体硅基体的背表面和边缘绕扩处的P+掺杂层；
[0009]在处理后的所述N型晶体硅基体的背表面生长一氧化硅遂穿层，再沉积一掺有磷的非晶硅层，然后进行退火，得到掺杂磷的多晶硅层；
[0010]在所述掺杂磷的多晶硅层上沉积一SiN
x
减反射钝化层；
[0011]去除所述N型晶体硅基体正表面以及边缘绕扩处的所述掺杂磷的多晶硅层；
[0012]在所述P+掺杂层上生长氧化铝钝化层，并在所述氧化铝钝化层上再沉积一SiN
x
减反射钝化层，得到蓝膜片；
[0013]在所述蓝膜片上进行金属化，得到电池片；
[0014]将所述电池片划分为小的叠瓦电池单元，再进行叠加得到采用叠瓦技术的Topcon结构电池。
[0015]优选地，所述N型晶体硅基体的电阻率为0.5
‑
5Ω
·
cm，厚度为80
‑
200μm。
[0016]优选地，对所述N型晶体硅基体的正表面进行硼扩散处理中，硼源采用三溴化硼或者三氯化硼，扩散温度为900
‑
1100℃，时间为120
‑
240min，所述N型晶体硅基体进行硼扩散
后的方阻值为100
‑
180Ω/sqr。
[0017]优选地，在处理后的所述N型晶体硅基体的背表面生长氧化硅遂穿层过程中，所述氧化硅遂穿层的制作材料为二氧化硅，通过热氧化、HN03氧化、或PEALD原子层沉积法在所述N型晶体硅基体的背表面生长所述氧化硅遂穿层，其中，所述氧化硅遂穿层的厚度为0.5
‑
3nm。
[0018]更优选地，沉积所述掺有磷的非晶硅层的过程中，采用磁控溅射法、LPCVD或PECVD在所述氧化硅遂穿层上沉积所述掺有磷的非晶硅层。
[0019]更优选地，所述掺有磷的非晶硅层的沉积温度为550
‑
650℃，所述掺有磷的非晶硅层的厚度为60
‑
150nm。
[0020]优选地，在所述掺杂磷的多晶硅层上沉积的所述SiN
x
减反射钝化层的厚度为70
‑
120nm，在所述氧化铝钝化层上沉积的所述SiN
x
减反射钝化层的厚度为60
‑
110nm。
[0021]优选地，在所述蓝膜片上进行金属化的步骤中，需要在所述蓝膜片的正表面和背表面均采用丝网印刷或电镀法来进行金属化，其中，
[0022]采用丝网印刷时，所述蓝膜片正表面金属化浆料为银铝浆，所述蓝膜片背表面金属化浆料为银浆；
[0023]采用电镀法时，使用的金属为Ni、Ag或Cu。
[0024]优选地，所述电池片上的一根主栅和与其连接的若干副栅为一个所述叠瓦电池单元，切割后形成单独的所述叠瓦电池单元，再进行叠加，得到所述采用叠瓦技术的Topcon结构电池，其中，所述副栅中心间隔的距离为0.7
‑
1.5mm。
[0025]一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池，包括：由权利要求1
‑
9任一所述的一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池制备方法制备得到。
[0026]采用上述技术方案，解决了现有技术中叠瓦技术在高效Topcon电池结构的应用难题，同时采用新颖的金属化图案(即主栅和副栅)，可以实现叠瓦组件封装，最终能够得到24％以上的电池转换效率，在Topcon电池的高效率、高双面率基础上，通过叠瓦技术实现组件功率更多的收益。
[0027]采用上述技术方案，在蓝膜片的正表面和背表面均进行金属化的操作，且在蓝膜片的背表面丝网印刷银浆，有效的减少叠瓦组件的隐裂和碎片，提升电池的良率。
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池结构示意图
[0029]图2是本专利技术实施例一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池叠瓦电池单元示意图
[0030]图中：
[0031]1、正面电极
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2、SiN
x
减反射钝化层 3、氧化铝钝化层
[0032]4、P+掺杂层
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5、氧化硅遂穿层
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6、掺杂磷的多晶硅
[0033]层
[0034]7、背面电极
ꢀꢀ
8、主栅
ꢀꢀ
9、副栅
[0035]10、叠瓦电池单元
具体实施方式
[0036]下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明：
[0037]在本专利技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“正表面”、“背表面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0038]如图1一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池结构示意图和图2一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池叠瓦电池单元示意图所示，一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池制备方法，包括：
[0039]S1：选择一个N型晶体硅基体，其中，N型晶体硅基体的电阻率为0.5
‑
5Ω
·
cm，厚度范围为80
‑
200μm；选择完毕后，对N型晶体硅基体的正表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池制备方法，包括：对N型晶体硅基体的正表面做制绒处理；对所述N型晶体硅基体的正表面进行硼扩散处理，形成P+掺杂层，并在所述P+掺杂层表面还形成一硼硅玻璃层；去除所述硼硅玻璃层以及所述N型晶体硅基体的背表面和边缘绕扩处的P+掺杂层；在处理后的所述N型晶体硅基体的背表面生长一氧化硅遂穿层，再沉积一掺有磷的非晶硅层，然后进行退火，得到掺杂磷的多晶硅层；在所述掺杂磷的多晶硅层上沉积一SiN
x
减反射钝化层；去除所述N型晶体硅基体正表面以及边缘绕扩处的所述掺杂磷的多晶硅层；在所述P+掺杂层上生长氧化铝钝化层，并在所述氧化铝钝化层上再沉积一SiN
x
减反射钝化层，得到蓝膜片；在所述蓝膜片上进行金属化，得到电池片；将所述电池片划分为小的叠瓦电池单元，再进行叠加得到采用叠瓦技术的Topcon结构电池。2.根据权利要求1所述的一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池制备方法，其特征在于：所述N型晶体硅基体的电阻率为0.5
‑
5Ω
·
cm，厚度为80
‑
200μm。3.根据权利要求1所述的一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池制备方法，其特征在于：对所述N型晶体硅基体的正表面进行硼扩散处理中，硼源采用三溴化硼或者三氯化硼，扩散温度为900
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1100℃，扩散时间为120
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240min，所述N型晶体硅基体进行硼扩散后的方阻值为100
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180Ω/sqr。4.根据权利要求1所述的一种采用叠瓦技术的Topcon结构电池制备方法，其特征在于：在处理后的所述N型晶体硅基体的背表面生长一氧化硅遂穿层过程中，所述氧化硅遂穿层的制作材料为二氧化硅，通过热氧化、HN03氧化或原子层沉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振刚，马擎天，宋楠，俞超，郁寅珑，
申请(专利权)人：环晟光伏江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：