一种P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池的制造方法技术

本发明专利技术公开一种P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池的制造方法，采用一面绒面一面为抛光面的N型单晶硅片，在绒面沉积绒面本征非晶硅层和掺杂微晶N层，在抛光面沉积抛光面本征非晶硅层和P型微晶硅发射极，两面均镀透明导电氧化物薄膜(ITO)，并在透明导电氧化物薄膜上丝网印刷银栅电极，形成背面P型微晶硅发射极的异质结电池；背抛光硅片与微晶硅膜层的接触更好，可有效降低发射极膜层厚度，提高微晶硅层的晶化率，更有利于发射极带隙的调节，从而提高电池转换效率，同时也降低生产的能耗，提高生产节拍，提高经济效益。提高经济效益。提高经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池制造领域，尤其是一种P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池的制造方法。

技术介绍

[0002]异质结电池由于其独特的双面对称结构及非晶硅层优秀的钝化效果，具备着转换效率高、双面率高、几乎无光致衰减、温度特性良好、可使用薄硅片、等多种天然优势，加之其制造工艺流程较短，有着广阔的未来前景。
[0003]常规的单晶异质结电池双面均具有绒面结构，当光照射正面时，会在表面的绒面结构中产生二次反射，但无法对透过硅片的光进行利用。
[0004]P型微晶硅具有高电导率、连续可调的带隙以及易于均匀掺杂的特性；研究表明,一方面，要得到高电导率、高晶化率的P型微晶硅薄膜，应减小孵化层的厚度，需要使薄膜生长条件远离非晶硅/微晶硅的相变域；另一方面，在异质结电池中，P层应尽量薄，随着微晶硅层厚度的增加，电池的性能在整体上都呈下降趋势，其中对短路电流的影响最大；主要是因为厚度增加时势必会影响单晶硅片对光的吸收和材料内部出现大量的缺陷；同时厚度的增加也影响了光生载流子的扩散和漂移从而导致大量的光生载流子在膜层内的复合，所以短路电流会出现明显的下降趋势；当短路电流下降时会影响开路电压的下降，进而导致电池的填充因子和转化效率的下降。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池的制造方法，提高光的利用率，构建更薄的P型微晶硅薄膜，提高电池转换效率，降低生产能耗。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池，异质结电池包括一面绒面一面抛光的N型单晶硅片、抛光面本征非晶硅钝化层、绒面本征非晶硅钝化层、P型微晶硅发射极、掺杂微晶N层、背面ITO层、正面ITO层、背面丝网印刷银栅电极、正面丝网印刷银栅电极；所述N型单晶硅片的抛光面为背光面，绒面为受光面；所述的抛光面非晶硅钝化层、P型微晶硅发射极、背面ITO层、背面丝网印刷银栅电极依次位于N型单晶硅片的抛光面下方；所述的绒面非晶硅钝化层、掺杂微晶N层、正面ITO层、正面丝网印刷银栅电极依次位于N型单晶硅片的绒面上方。
[0008]上述P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池制造方法如下：
[0009]步骤一，对N型单晶硅片进行单面制绒，绒面为受光面，抛光面为背面；
[0010]步骤二，在抛光面沉积本征非晶硅钝化层；
[0011]步骤三，在绒面依次沉积本征非晶硅钝化层、掺杂微晶N层；
[0012]步骤四，在抛光面沉积掺杂P型微晶硅发射极；
[0013]步骤五，在绒面和抛光面采用磁控溅射的方式沉积透明导电薄膜ITO层；
[0014]步骤六，在正面和背面采用丝网印刷方式制备金属银栅线电极。
[0015]优选地，步骤1中，首先将N型单晶硅一面抛光后，用100～140nm厚度的SiNx掩膜，而后另一面用碱(KOH)制绒后，再去除SiNx保护层。
[0016]优选地，步骤2使用RF射频，板式PECVD设备，沉积的抛光面本征非晶硅层比绒面本征非晶硅层减薄15％～25％。
[0017]优选地，步骤3使用RF射频，板式PECVD设备，在绒面沉积本征非晶硅层。
[0018]优选地，步骤4使用RF射频，板式PECVD设备，在抛光面本征非晶硅层上沉积P型微晶硅发射极，P型微晶硅发射极厚度为12
‑
18nm。
[0019]优选地，步骤5采用板式PVD设备进行正面和背面ITO镀膜，正面膜层的厚度约为100nm，根据电性能和膜色可进行最佳调节，背面ITO膜层厚度减薄10％～20％。
[0020]优选地，步骤6单晶硅片进行丝网印刷，丝网印刷的浆料为低温银浆，然后将丝网印刷后的单晶硅片送入固化炉进行固化，固化的温度为190℃，实现双面均可发电。
[0021]通过采用上述的技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术硅异质结电池采用掩膜法，获得背面抛光的N型单晶硅片，在绒面表面沉积本征非晶硅钝化层及掺杂微晶N层，在抛光面沉积本征非晶硅钝化层及高晶化率的P型微晶硅发射极，使得电池吸收更多的光，提高了电池的短路电流、开路电压和填充因子。
[0023]P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池有益的效果在于：电池片的开路电压可以提升至749mv以上，短路电流可提升至9780mA以上，电池转换效率可以提高至24.8％以上。电池生产节拍也得到了提高，降低了生产能耗，从而提高生产的经济效益。
附图说明
[0024]图1为P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池的结构示意图；
[0025]附图标记说明：
[0026]1‑
N型单晶硅片；
[0027]2‑
抛光面本征非晶硅钝化层；
[0028]3‑
绒面本征非晶硅钝化层；
[0029]4‑
P型微晶硅发射极；
[0030]5‑
掺杂微晶N层；
[0031]6‑
背面ITO层；
[0032]7‑
正面ITO层；
[0033]8‑
背面丝网印刷银栅电级；
[0034]9‑
正面丝网印刷银栅电级。
具体实施方式
[0035]为使专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普
[0036]通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]实施例
[0038]如图1所示，一种P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池，其特征在于包括一面绒面一面抛光的N型单晶硅片1、抛光面本征非晶硅钝化层2、绒面本征非晶硅钝化层3、P型微晶硅发射极4、掺杂N层5、背面ITO层6、正面ITO层7、背面丝网印刷银栅电极8、正面丝网印刷银栅电极9；所述N型单晶硅片1的抛光面为背光面，绒面为受光面；所述的抛光面非晶硅钝化层2、P型微晶硅发射极4、背面ITO层6、背面丝网印刷银栅电极8依次位于N型单晶硅片1的抛光面下方；所述的绒面非晶硅钝化层3、掺杂微晶N层5、正面ITO层7、正面丝网印刷银栅电极9依次位于N型单晶硅片1的绒面上方。因抛光面比制绒面的有效面积小约30％，故与抛光面接触的薄膜厚度应进行减薄。
[0039]在具体实施例中，抛光面本征非晶硅钝化层2的厚度比绒面本征非晶硅钝化层3的厚度减薄约10％～25％，P型微晶硅发射极4较双面制绒单晶硅异质结电池的掺杂微晶P层减薄约20％～30％，背面ITO层6的厚度较正面ITO层7减薄约10％～20％。P型微晶硅发射极的背抛光电池可提高光的利用率，抛光面可有效降低膜层厚度，提高P型微晶硅的晶化率，提高电池转换效率。
[0040]对于背抛光的硅片，可以更有效地将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池，其特征在于，异质结电池包括一面绒面一面抛光的N型单晶硅片(1)、抛光面本征非晶硅钝化层(2)、绒面本征非晶硅钝化层(3)、P型微晶硅发射极(4)、掺杂微晶N层(5)、背面ITO层(6)、正面ITO层(7)、背面丝网印刷银栅电极(8)、正面丝网印刷银栅电极(9)；所述N型单晶硅片(1)的抛光面为背光面，绒面为受光面；所述抛光面本征非晶硅钝化层(2)、P型微晶硅发射极(4)、背面ITO层(6)、背面丝网印刷银栅电极(8)依次位于N型单晶硅片(1)的抛光面下方；所述的绒面非晶硅钝化层(3)、掺杂微晶N层(5)、正面ITO层(7)、正面丝网印刷银栅电极(9)依次位于N型单晶硅片(1)的绒面上方。2.一种P型微晶硅发射极的背抛光异质结电池的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，对N型单晶硅片进行单面制绒，绒面为受光面，抛光面为背面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏，曾清华，张津燕，王玉华，曹政，陈伟文，
申请(专利权)人：福建金石能源有限公司，
类型：发明
国别省市：