一种背面铝扩散N型太阳能电池及制作背电极方法技术

一种背面铝扩散Ｎ型太阳能电池及制作背电极方法，该电池从正面至背面结构依次为：银金属栅线正电极（１）；－氮化硅减反射膜（２）；位于硅片正面的磷扩散层（３）；Ｎ型单晶硅片（４）；位于硅片背面的银铝背电极（６）；位于硅片背面的背铝Ｐ型扩散层（７）；其特征是：在Ｎ型单晶硅片（４）背面与银铝背电极（６）之间的Ｎ型单晶硅片（４）的背面设有Ｐ型隔离层（５）。本发明专利技术使得无需对常规Ｐ型太阳能的产线进行改造就可以生产Ｎ型电池，解决了生产Ｎ型电池与Ｐ型电池共线生产的关键问题之一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅太阳能电池，尤其涉及一种背面铝扩散N型太阳能 电池及制作背电极方法。
技术介绍
化石能源短缺及由化石能源消费引起的环境问题是促使人们发展 清洁的可再生能源的主要动因。在可再生能源形式中，太阳能发电占 据着非常重要位置。目前，晶硅太阳能电池占据整个光伏市场份额90%以上，而其中 的绝大部分是P型单晶硅太阳能电池，另一方面，由于物理性质上的 差异，在掺杂合适的情况下，N型硅片比P型硅片更适合制造太阳能 电池，N型太阳能电池具有P型太阳能电池所不具备的抗衰减性能， 在P型硅片原料持续紧缺的情况下，发展N型电池成为降低成本的 另一条道路。典型的N型太阳能电池采用表面硼扩散的方法来制造PN结，但 是随之而来的问题是这种方法使得本来被大量采用的P型电池生产 线产能被浪费，实质上增加了制造成本。而如果不使用硼扩散，改用 背面铝扩散(背面铝扩散N型太阳能电池)就无需对现有生产线进 行改造，这种方法存在的最大的问题是在银铝背电极烧结过程中银原 子对背面PN结造成巨大破坏，使电池完全失效
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种在银铝背电极烧结过程中银原子不会对背面PN结造成巨大破坏的背面 铝扩散N型太阳能电池。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案 一种背面铝扩散N 型太阳能电池，该电池从正面至背面结构依次为 一银金属栅线正电极l; 一氮化硅减反射膜2; 一位于硅片正面的磷扩散层3; 一N型单晶硅片4; 一位于硅片背面的银铝背电极6; 一位于硅片背面的背铝P型扩散层7; 其特征是一在N型单晶硅片4背面与银铝背电极6之间的N型单晶硅片4 的背面设有P型隔离层5。在上述方案中，所述P型隔离层5可以与银铝背电极6重合，厚 度5um 50um。在上述方案中，所述P型隔离层面积还可以不小于银铝背电极的 面积。在上述方案中，所述P型隔离层可以是铝或硼受 杂质。 在上述方案中，所述磷扩散层3的厚度优选0.2um 0.5um。 在上述方案中，所述氮化硅减反射膜2的厚度优选70nm 100nrn。 本专利技术的另一专利技术目的是在不对现有P型太阳能电池产线作出巨大改动的前提下提出一种制作上述背面铝扩散N型太阳能电池背电 极的方法。为实现这一目的，本专利技术采用如下技术方案 一种制作上述背面铝扩散N型太阳能电池背电极的方法，其特征是在N型单晶硅片4 背面印刷银铝背电极6之前，在与银铝背电极6对应部位制作一层P 型隔离层5，然后制作银铝背电极6和背铝扩散层7。在上述方案中，所述P型隔离层5可以用印刷烧结或蒸镀方法制作。本专利技术通过丝网印刷烧结的方法，制作在N型单晶硅片上位于背 面银铝背电极区上层的P型隔离层，利用该隔离层对银铝背电极中的 银原子进行隔离，防止其在烧结过程中对背面PN结的穿透，保证N 型太阳能电池的效率，并使其可以在常规P型太阳能电池的产线上进 行大规模生产。附图说明图1是本专利技术所述的电池横截面示意图。图中各部分标号为1、银金属栅线正电极；2、氮化硅减反射膜; 3、磷扩散层；4、 N型单晶硅片；5、 P型隔离层；6、银铝背电极； 7、背铝扩散层。具体实施例方式本专利技术所述的一种背面铝扩散N型太阳能电池的结构参见图1， 该电池的制作工艺采用如下步骤1.按照常规工艺对N型单晶硅片4进行清洗，制绒，酸洗。2. 将制备好绒面的N型单晶硅片4放入扩散炉中进行单面磷扩散， 形成正面W层ASF。正面磷扩散W层ASF,厚度约0.2um 0.5um。3. 将扩散完的N型单晶硅片4进行边缘刻蚀。4. 用氢氟酸去除硅片表面的磷硅玻璃。5. 在扩散面沉积氮化硅减反射膜2，厚度80nm左右。6. 用丝网印刷的方法在N型单晶硅片4背面背电极区域印刷铝浆， 印刷面积必须大于银铝背电极的面积。7. 第一次烧结，使铝浆与硅形成合金并扩散进入N型单晶硅片4背 面，形成隔离层5。8. 用酸腐蚀掉隔离层5外部多余的铝，以便银铝背电极的制作。9. 在N型单晶硅片4背面已形成隔离层5的区域印刷银铝背电极6， 烘干。10. 在N型单晶硅片4背面银铝背电极6之外的区域印刷背铝，烘干， 形成P型背铝扩散层7;11. 在N型单晶硅片4正面印刷银金属栅线正电极1并烧结。 实施例-一种背面铝扩散N型太阳能电池的具体制作步骤-1. 将电阻率0.2~15ohm 'cm的N型单晶硅片放入超声清洗机中，加 入清洗剂清洗20分钟，然后用0.5%~2%的NaOH或KOH溶液加 入适量异丙醇和硅酸钠进行绒面腐蚀，然后清洗，烘干。2. 将已经制绒的N型单晶硅片放入扩散炉中进行单面磷扩散制作 W层，扩散后方块电阻R口20 60ohm/cm2。3. 等离子刻蚀在等离子刻蚀机中去除硅片边缘的导电层。4. 去磷硅玻璃把硅片放入2%~5°/。的邵酸溶液中浸泡1~3分钟，去除硅片表面磷硅玻璃。5. 沉积氮化硅减反射膜使用PECVD在硅片正面沉积氮化硅薄膜， 厚度80nm左右。6. 使用丝网印刷机在硅片背面电极区印刷铝浆，印刷图形面积必须 大于银铝背电极图形的面积。7. 烧结铝浆，在背面电极区形成P型隔离层；8. 用10%~20%的盐酸，在45度左右腐蚀去除烧结后留在硅片表面 多余的铝层，露出硅铝合金层，并清洗烘干。9. 在P型隔离层区域印刷银铝背电极，由于隔离层图形面积大于背 电极面积，银铝背电极印刷后应全部位于隔离层之内。10. 印刷背铝，烘干。11. 印刷正面银电极并烧结，同时形成背面PN结。 用此方法无需对现有P型太阳能电池产线作很大调整，并且制作的N型电池性能良好，并且背电极的欧姆接触和焊接性能都能满足 组件生产需要。8权利要求1.一种背面铝扩散N型太阳能电池，该电池从正面至背面结构依次为-银金属栅线正电极(1)；-氮化硅减反射膜(2)；-位于硅片正面的磷扩散层(3)；-N型单晶硅片(4)；-位于硅片背面的银铝背电极(6)；-位于硅片背面的背铝P型扩散层(7)；其特征是-在N型单晶硅片(4)背面与银铝背电极(6)之间的N型单晶硅片(4)的背面设有P型隔离层(5)。2. 根据权利要求1所述的一种背面铝扩散N型太阳能电池，其特征 是所述P型隔离层(5)与银铝背电极(6)重合，厚度5um 50um。3. 根据权利要求1所述的一种背面铝扩散N型太阳能电池，其特征 是所述P型隔离层面积不小于银铝背电极的面积。4. 根据权利要求1所述的一种背面铝扩散N型太阳能电池，其特征 是所述P型隔离层是铝或硼受主杂质。5. 根据权利要求1所述的一种背面铝扩散N型太阳能电池，其特征 是所述磷扩散层(3)的厚度为0.2um 0.5um。6. 根据权利要求1所述的一种背面铝扩散N型太阳能电池，其特征 是所述氮化硅减反射膜(2)的厚度为70nm 100nm。7. —种制作如权利要求1至6中任一权利要求所述的背面铝扩散N 型太阳能电池背电极的方法，其特征是在N型单晶硅片(4)背 面印刷银铝背电极(6)之前，在与银铝背电极(6)对应部位制 作一层P型隔离层(5)，然后制作银铝背电极(6)和背铝扩散层(7)。8. 根据权利要求7所述的一种制作背面铝扩散N型太阳能电池背电 极的方法，其特征是所述P型隔离层(5)用印刷烧结或蒸镀方法 制作。全文摘要一种背面铝扩散N型太阳能电池及制作背电极方法，该电池从正面至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背面铝扩散Ｎ型太阳能电池，该电池从正面至背面结构依次为：　－银金属栅线正电极（１）；　－氮化硅减反射膜（２）；　－位于硅片正面的磷扩散层（３）；　－Ｎ型单晶硅片（４）；　－位于硅片背面的银铝背电极（６）；　 　－位于硅片背面的背铝Ｐ型扩散层（７）；　其特征是：　－在Ｎ型单晶硅片（４）背面与银铝背电极（６）之间的Ｎ型单晶硅片（４）的背面设有Ｐ型隔离层（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁孔奇，
申请(专利权)人：珈伟太阳能武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]