本发明专利技术公开了一种背接触硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：(1)在硅片表面开设孔洞，然后在其受光面进行制绒；(2)在硅片的受光面扩散制结，在硅片受光面、周边及孔洞内形成PN结；(3)在硅片受光面、周边和孔洞内的PN结上设置透明导电膜；(4)对硅片周边进行刻蚀，去除硅片周边的透明导电膜和PN结；然后在硅片受光面的透明导电膜上镀设减反射膜；(5)在硅片的非镀膜面上制备贯孔电极、背金属电极、背钝化场，即可得到所述背接触硅太阳能电池。本发明专利技术制备得到的背接触硅太阳能电池的受光面没有电极遮挡，避免了遮光损失，显著提高了光电转化效率；需要开设的孔洞也大大减少，从而大大降低了碎片率，而且简化了制备工序。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于晶体硅太阳电池制造领域。
技术介绍
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池，有着优异的电学性能和机械性能，硅太阳能电池在光伏领域占据着重要的地位。因此，研发高性价比的硅太阳能电池已经成为各国光伏企业的主要研究方向之一。硅太阳能电池的发电原理是基于半导体PN结的光伏效应。目前太阳能电池有很多种类和结构，比较普遍的做法是将太阳能电池的正负极分别置于其受光面和背光面，同类太阳能电池可通过低电阻的金属实现正负互联。然而，这类太阳能电池因其受光面上很多区面积被电极遮挡而存在较大的遮光损失，从而损失了一部分电流。为改善上述结构带来的光电转化的损失，现有多种结构的太阳能电池被开发，其中有一类称为“背接触”电池，其特点是电池的正负极均设于背光面，该结构可减少受光面的遮光损失，增加光电转换效率，而且有利于太阳能电池之间的相互连接。现有技术中，实现“背接触”太阳能电池器件有以下几种方案一种是PN结设置在器件的背光面，而受光面没有PN结，可参考文献(R. A. Sinton, Y. Kwark, J. Y. Gan, R. M. Swanson, IEEE Electron Device Letters, Vol. ED- 7. No. 10，October 1986)；该结构的电池需要质量极佳的硅片(主要是少数载流子寿命足够大)，以保证受光面产生的电流能穿越整个基区达到背光面的电极；所以，该类太阳太阳能电池对原材料十分挑剔，在目前的制造水平下很难有大规模推广，而且制造成本很高。第二种方案是丽T电池(Metal wrap through)，其PN结仍然做在器件的受光面， 同时制作十几至几十个贯穿整个器件的孔洞，孔洞内壁设有低电阻的电极与受光面电极相连接；于是受光面产生的光电流可由孔洞内电极传导至器件的背光面相应电极处。该方案很好地解决了前述背接触太阳能电池的弱点，可以利用现有水平的硅片生产制造更高光电转化效率的太阳能电池，同时几乎不增加成本。目前已有多个专利公开了其相应技术，如 W02010126346, JP2010080576、JP2010080578、US20100276772、US20090188550、 US20090178707和KR1020100098993等，这些结构的共同特征是受光面还保留少部分的电极，因而还会存在一定的遮光损失，影响了光电转化效率的进一步提高。为了解决上述问题，又有研究者提出了受光面无电极的新结构电池器件(Emitter wrap through，简称EWT)；其特点是PN结仍然做在器件的受光面，同时制作数万个贯穿整个器件的孔洞，孔内壁高浓度掺杂有PN结，且通过低电阻的电极与背光面的相应电极连接，于是受光面产生的光电流可由孔洞内电极传导至器件的背光面处。多个专利涉及了相应技术，如 US7851696、CA2596827、US7144751、CA2530743、US20090320922、US20110086466、 W02005006402、CA2530684、US7649141、W02005018007、W02005076959、W02005076960、 W02006029250.US7863084以及KR1020110011053。尽管该技术避免了正面电极带来的遮光损失，但是为了保证受光面电流无损失地传输至背面，需要设置上万个孔洞，且孔洞内需要形成高浓度掺杂，这些条件既导致了其制备工艺十分复杂，成本高；同时，过多的孔洞也影响了器件的机械强度，生产时会出现大量硅片破碎的情况。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种，包括如下步骤(1)在硅片的受光面进行制绒，然后开设孔洞；(2)在上述硅片的受光面扩散制结，在硅片受光面、周边及孔洞内形成PN结；(3)去除磷硅或硼硅玻璃后，在上述硅片受光面、周边和孔洞内的PN结上设置透明导电膜；(4)对硅片周边进行刻蚀，去除硅片周边的透明导电膜和PN结；然后在硅片受光面的透明导电膜上镀设减反射膜；(5)在上述硅片的非镀膜面上制备贯孔电极、背金属电极、背钝化场，即可得到所述背接触硅太阳能电池；所述贯孔电极与透明导电膜电连通。上文中，所述硅片可以是P型或η型。所述背钝化场是与所述硅片导电类型相同的掺杂物质或者介质钝化膜，或者是两种均有。背钝化场和背金属电极电连通，且两者与贯孔电极仅靠空气绝缘隔离且电极极性相反。所述步骤(5)中的硅片的非镀膜面是指硅片未镀设减反膜的面，即硅片非镀减反射膜面。上述技术方案中，所述步骤(1)中孔洞的数量为2飞00个。优选的，所述步骤(1) 中孔洞的数量为fioo个。上述技术方案中，所述步骤(3)中的透明导电膜为ITO薄膜、SnO2薄膜、^i2O3薄膜、ZnO薄膜、Cd2SnO4薄膜或FTO薄膜。这些都是现有技术，其中，ITO薄膜是指锡掺杂的氧化铟透明导电膜，FTO薄膜是指SnA掺杂F的透明导电膜。当然，上述透明导电膜还可以选自 0^^02、0^1102、51~01202，或&10掺8、六1、63、h 等。上述技术方案中，所述步骤(3)中的透明导电膜的厚度为8(T1000 nm。优选的，所述透明导电膜的厚度为100 500 nm。与之相应的另一种技术方案，一种，包括如下步骤(1)在硅片表面开设孔洞，然后在其受光面进行制绒；(2)在上述硅片的受光面扩散制结，在硅片受光面、周边及孔洞内形成PN结；(3)去除磷硅或硼硅玻璃后，在上述硅片受光面、周边和孔洞内的PN结上设置透明导电膜；(4)对硅片周边进行刻蚀，去除硅片周边的透明导电膜和PN结；然后在硅片受光面的4透明导电膜上镀设减反射膜；(5)在上述硅片的非镀膜面上制备贯孔电极、背金属电极、背钝化场，即可得到所述背接触硅太阳能电池；所述贯孔电极与透明导电膜电连通。上述技术方案中，所述步骤(1)中孔洞的数量为2飞00个。上述技术方案中，所述步骤(3)中的透明导电膜为ITO薄膜、SnO2薄膜、In2O3薄膜、ZnO薄膜、Cd2SnO4薄膜或FTO薄膜。上述技术方案中，所述步骤(3)中的透明导电膜的厚度为8(T1000 nm。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点1.本专利技术制备得到了一种新的背接触硅太阳能电池，与现有的MWT电池相比，本专利技术的电池受光面没有电极遮挡，避免了遮光损失，显著提高了光电转化效率；与现有的EWT电池相比，本专利技术的电池需要开设的孔洞大大减少，因而大大降低了碎片率，而且简化了制备工序。2.本专利技术的制备方法简单，且不需要高质量的硅片，因而成本低廉、适于规模化生产。3.本专利技术利用透明导电膜代替受光面上的电极，兼顾了透光与电流收集，因而没有受光面电极的遮挡，显著提高了光电转化效率，且外观统一美观。附图说明附图广7是本专利技术实施例一的制备过程示意附图8是本专利技术实施例一中背接触硅太阳能电池的结构示意图。其中:1、硅片；2、PN结；3、透明导电SnO2 = F薄膜；4、孔洞；5本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴坚，王栩生，章灵军，
申请(专利权)人：苏州阿特斯阳光电力科技有限公司，阿特斯中国投资有限公司，
类型：发明
国别省市：
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