本发明专利技术涉及一种简易低成本的N型晶硅TBC太阳能电池及其制备方法，在制备过程中采用激光掺杂制备磷掺杂，不仅不需要掩膜及去除掩膜工艺，而且可以完美兼容topcon技术，从而大大降低了生产成本；同时采用本发明专利技术的方法制备的N型晶硅TBC太阳能电池片，其具有钝化接触结构，可以有效改善复合，提升开路电压；此外，电池片的正面表面无电极遮挡，从而提升了短路电流，使得N型晶硅TBC太阳能电池片的转换效率较高。高。高。
【技术实现步骤摘要】
一种简易低成本的N型晶硅TBC太阳能电池及其制备方法
[0001]本专利技术涉及太阳能电池制造
，尤其是涉及一种简易低成本的N型晶硅TBC太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
[0002]近年来，受石油价格上涨和全球气候变化的影响，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视，许多国家提出了明确的发展目标，制定了支持可再生能源发展的法规和政策，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。可再生能源之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。
[0003]TBC电池是太阳能电池的一种，其特点是电池正面无电极，正负电极金属栅线指状交叉排列于电池背面，具有更高的短路电流，并可有效降低电池的温度系数，具有很大的发展潜力。但现有的TBC电池制作技术工艺繁琐，需要多步掩膜、去除掩膜等，生产成本高。
[0004]因此，有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的简易低成本的N型晶硅TBC太阳能电池及其制备方法。
[0006]为达到本专利技术之目的，采用如下技术方案：
[0007]一种简易低成本的N型晶硅TBC太阳能电池，包括晶硅衬底；
[0008]所述晶硅衬底的正面表面从内到外依次设置正面钝化层及正面减反射；
[0009]所述晶硅衬底的背面表面设置交替排列的p+区及n+区；
[0010]所述p+区在晶硅衬底的背面表面从内到外依次设置隧穿氧化层、p+掺杂多晶硅层、背面钝化层、背面减反射层、正电极；
[0011]所述n+区在晶硅衬底的背面表面从内到外依次设置n+掺杂区、背面钝化层、背面减反射层、负电极。
[0012]优选的，该电池的制备方法包括如下步骤：
[0013](1)在抛光后的晶硅衬底的背面生长隧穿氧化层及本征的非晶硅层；两者的制备方式均采用LPCVD、PECVD、ALD或PVD等方式中的任意一种；
[0014](2)对所述非晶硅层进行处理，得到p+掺杂多晶硅层；
[0015](3)用激光去除晶硅衬底背面n+区位置上的隧穿氧化层及p+掺杂多晶硅层；激光功率为10～50W，激光波长为532nm；
[0016](4)在背面n+区印刷磷浆料，经烘干后采用激光进行掺杂，形成n+掺杂区；
[0017](5)对残余磷浆料进行清洗，并在晶硅衬底的正面形成制绒面；制绒面采用碱制绒法制备，使用溶液为双氧水，去离子水，添加剂以及氢氧化钠的混液，其中碱制绒氢氧化钠或氢氧化钾的质量浓度为2.5％，温度控制在82℃，制作出反射率在≤10％的金字塔绒面；
[0018](6)在所述制绒面上形成正面钝化层；
[0019](7)在所述正面钝化层上形成正面减反射层；
[0020](8)在晶硅衬底的背面形成背面钝化层；
[0021](9)在所述背面钝化层上形成背面减反射层；
[0022](10)背表面采用激光进行开膜处理，以形成设计的金属接触图案；激光功率为10～50W，激光波长为532nm。
[0023](11)在晶硅衬底背面p+区上金属接触图案形成正电极；在晶硅衬底背面n+区上金属接触图案形成负电极，正电极、负电极均采用丝网印刷+烧结、电镀、化学镀、激光转印+烧结、PVD法中的任意一种方式制备。
[0024]优选的，所述步骤(1)中，所述非晶硅层为氢化非晶硅层，所述氢化非晶硅层厚度为60～150nm；所述隧穿氧化层的厚度为0.5～1.6nm。
[0025]优选的，所述步骤(2)中，得到p+掺杂多晶硅层有两种方式，第一种本征非晶硅层+高温扩散，第二种原位掺杂非晶层+高温退火工艺。
[0026]本征非晶硅层+高温扩散工艺制备方式如下：
[0027]高温扩散采用三步扩散工艺在氢化非晶硅层上进行硼扩散，步骤如下：
[0028]第一步沉积硼，晶硅衬底的温度维持在950℃；第二步推进扩散，晶硅衬底的温度维持在990℃；第三步沉积硼，晶硅衬底的温度维持在1050℃；
[0029]扩散后p+掺杂多晶硅层的方阻值控制在90～140Ω/sq，表面硼掺杂浓度为8.5E19 cm
‑
3～9.8E19cm
‑
3。
[0030]原位掺杂非晶硅层+退火工艺制备方式如下：
[0031]第一步原位掺杂非晶硅层，具体为通入硅烷、硼烷混合气体制备p+掺杂非晶硅层；第二步在所述p+掺杂非晶硅层上进行高温退火，温度维持在900～1050℃，使背面的隧穿氧化层厚度减少，局部形成微孔层，通过微孔层(主导)和隧穿共同实现电流的导通；高温退火后p+掺杂非晶硅层转化为p+掺杂多晶硅层，退火后p+掺杂多晶硅层的方阻值控制在90～140Ω。
[0032]优选的，所述n+掺杂区采用丝网印刷磷浆料，经烘干后采用激光掺杂而成，所述磷浆料的固含量为20～30％，粘度为30～50Pa.s，细度≤8μm，所述激光采用355紫外皮秒激光器，功率10～35w，经激光掺杂后n+掺杂区的方阻值控制在50～100Ω/sq；
[0033]优选的，所述正面钝化层为Al2O3，厚度为1～20nm，采用ALD、PECVD或PVD法中的任意一种制备，所述背面钝化层为SiO2或Al2O3中的一种，厚度1～20nm，采用热氧、LPCVD、ALD、PECVD或PVD法中的任意一种制备；
[0034]优选的，所述正面减反射层为SiN
x
及SiO
x
N
y
叠加膜，SiN
x
膜的厚度为50～60nm，SiO
x
N
y
膜的厚度为15～25nm，叠加膜总厚为70～80nm；
[0035]其中，SiN
x
膜做两层不同折射率的膜层，通入氨气和硅烷后，控制沉积温度在450℃左右进行沉积，高折膜层氨气与硅烷的流量比为4～5:1，低折膜层氨气与硅烷的流量比为8～10:1；
[0036]SiO
x
N
y
膜通入笑气、氨气和硅烷可以实现低温沉积，沉积温度为450℃左右，笑气、氨气与硅烷的流量比为4:8:1。
[0037]优选的，所述背面减反射层为SiO
x
N
y
，厚度为80～90nm；采用PECVD方式通入笑气、
氨气和硅烷可以实现低温沉积，沉积温度为450℃左右，笑气、氨气与硅烷的流量比为4:8:1。
[0038]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0039]本专利技术的N型晶硅TBC太阳能电池片，在制备过程中采用激光掺杂制备磷掺杂，不仅不需要掩膜及去除掩膜工艺，而且可以完美兼容topcon技术，从而大大降低了生产成本；同时采用本专利技术的方法制备的N型晶硅TBC太阳能电池片，其具有钝化接触结构，可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种简易低成本的N型晶硅TBC太阳能电池，其特征在于：包括晶硅衬底；所述晶硅衬底的正面表面从内到外依次设置正面钝化层及正面减反射；所述晶硅衬底的背面表面设置交替排列的p+区及n+区；所述p+区在晶硅衬底的背面表面从内到外依次设置隧穿氧化层、p+掺杂多晶硅层、背面钝化层、背面减反射层、正电极；所述n+区在晶硅衬底的背面表面从内到外依次设置n+掺杂区、背面钝化层、背面减反射层、负电极。2.根据权利要求1所述的一种简易低成本的N型晶硅TBC太阳能电池，其特征在于：该电池的制备方法包括如下步骤：(1)在抛光后的晶硅衬底的背面生长隧穿氧化层及非晶硅层；(2)对所述非晶硅层进行处理，得到p+掺杂多晶硅层；(3)用激光去除晶硅衬底背面n+区位置上的隧穿氧化层及p+掺杂多晶硅层；(4)在背面n+区上形成n+掺杂区；(5)在晶硅衬底的正面形成制绒面；(6)在所述制绒面上形成正面钝化层；(7)在所述正面钝化层上形成正面减反射层；(8)在晶硅衬底的背面形成背面钝化层；(9)在所述背面钝化层上形成背面减反射层；(10)在晶硅衬底背表面采用激光进行开膜处理，以形成设计的金属接触图案；(11)在晶硅衬底背面p+区金属接触图案上形成正电极，在晶硅衬底背面n+区金属接触图案上形成负电极。3.根据权利要求2所述的一种简易低成本的N型晶硅TBC太阳能电池，其特征在于：所述步骤(1)中，所述非晶硅层为本征氢化非晶硅层或掺杂非晶硅层，所述非晶硅层厚度为60～150nm；所述隧穿氧化层的厚度为0.5～1.6nm。4.根据权利要求3所述的一种简易低成本的N型晶硅TBC太阳能电池，其特征在于：所述步骤(2)中，得到p+掺杂多晶硅层有两种方式，第一种本征非晶硅层+高温扩散，第二种原位掺杂非晶层+高温退火工艺。本征非晶硅层+高温扩散工艺制备方式如下：高温扩散采用三步扩散工艺在氢化非晶硅层上进行硼扩散，步骤如下：第一步沉积硼，晶硅衬底的温度维持在950℃；第二步推进扩散，晶硅衬底的温度维持在990℃；第三步沉积硼，晶硅衬底的温度维持在1050℃；扩散后p+掺杂多晶硅层的方阻值控制在90～140Ω/sq，表面硼掺杂浓度为8.5E19 cm
‑3～9.8E19cm
‑3。原位掺杂非...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧文凯，李含朋，向亮睿，
申请(专利权)人：普乐新能源科技泰兴有限公司，
类型：发明
国别省市：
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