本发明专利技术公开了一种背接触硅太阳能电池，包括经过表面织构化的N型单晶硅片，正面设有第一N型重掺杂层，外面依次设有第一SiO2钝化层和减反射膜层；背面设有相互间隔设置的第二N型重掺杂层和P型重掺杂层，外设有第二二氧化硅钝化层，第二N型重掺杂层处的第二SiO2钝化层外依次设有重掺杂AZO薄膜层和银浆；所述P型重掺杂层处的第二SiO2钝化层外依次设有重掺杂CuAlO2薄膜层覆和银铝浆。本发明专利技术还公开了一种背接触硅太阳能电池的制作工艺。本发明专利技术解决了现有技术中太阳能电池转换效率低下，而背接触电池由于普遍采用激光打孔制作成本高昂的问题，经过工艺改进做到接触面重掺杂，附着重掺低阻TCO材料形成隧道电流，并且选择采用低温浆料烧结法，在保证电池效率的前提下降低了制作成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了一种背接触晶体硅太阳能电池及其制作工艺，属于太阳能电池新型电池
技术介绍
当阳光照射到太阳电池时，可以在没有机械转动或没有污染性副产物的情况下将入射能直接转换成电能。太阳电池早已不是实验室仅有的珍品，对它的使用已经有50多年的历史。开始时是提供空间电源，现在已经在地面发电上占据越来越大的份额。近几年，这类电池的制造技术得到进一步改进。太阳电池的生产成本将逼近火力发电的水平，为世界能源需求做出巨大贡献。在多种形态结构的太阳能电池中，背接触晶体硅太阳能电池由于其受光面相比常规电池，大幅度减少甚至完全摒除了遮光栅线的设计，将电池正负电极全部设计于背表面， 充分利用。这样能够大幅度提高受光面光照面积，提高短路电流密度从而大幅度改善晶硅电池效率。在背接触电池设计中，尤以EWT (emitter warp through)与 MWT (metal warp through)为主要设计原形，其中正面完全无栅线设计能够最大幅度利用受光面，同时正负电极全部移至背面，但是背面同时具有PN型区域特性，并且由于寄生电容效应的存在，因此常规铝背场钝化或者高密度正电荷钝化介质都无法同时钝化两型，如果采用热硅氧化层钝化设计，又由于氧化层的绝缘特性，严重影响载流子的输运，极大增加串联电阻从而影响电池效率，如果采用激光打点法引出电极，无疑在成本上增加了极大负担尚且又无法保证成功率，故正面完全无栅设计的采用率相对较低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种背接触晶体硅太阳能电池及其制作工艺，利用基本的正面无栅背接触电池设计，经过工艺改进做到接触面重掺杂，并且使用热氧化层钝化工艺，同时对隧道电流所需的重掺低阻TCO材料进行选择，最后采用低温浆料烧结法，在保证电池效率的前提下降低了制作成本。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是一种背接触晶体硅太阳能电池，包括N型单晶硅片，所述N型单晶硅片的正面设有第一 N型重掺杂层；背面设有相互间隔设置的第二 N型重掺杂层和P型重掺杂层，所述第一 N型重掺杂层外依次设有第一 SiO2钝化层和减反射膜层，所述第二 N型重掺杂层和P型重掺杂层外设有第二二氧化硅钝化层，所述第二 N型重掺杂层处的第二 SiO2钝化层外依次设有重掺杂AZO薄膜层和银浆；所述P型重掺杂层处的第二 SiO2钝化层外依次设有重掺杂CuAlO2 薄膜层覆和银铝浆。前述的背接触晶体硅太阳能电池，其特征在于所述N型单晶硅片的正面呈多个金字塔连续均匀分布状。前述的背接触晶体硅太阳能电池，其特征在于所述第二 SiO2钝化层的厚度为 15nm_25nm0一种背接触晶体硅太阳能电池的制作工艺，其特征在于包括如下步骤(1)选择N型单晶硅片，采用腐蚀工艺将N型单晶硅片的正面腐蚀成金子塔表面；(2)采用丝网印胶的方法，在N型单晶硅片的正面覆盖丝印掩膜胶，背面局部覆盖丝印掩膜胶，在未覆盖丝印掩膜胶处形成P型区域，并对丝印掩膜胶烘干；(3)将步骤(2)中的N型单晶硅片放置到管式扩散炉中，采用BBr3S扩散源，使用氮气携带鼓泡的方法，在未覆盖丝印掩膜胶处的P型区域完成重硼扩散，并去除丝印掩膜胶；(4)再次采用丝网印胶的方法，在步骤(3)中的P型重掺杂层覆盖丝印掩膜胶；(5)将步骤(4)中的N型单晶硅片放置于N型杂质扩散炉中，采用POCL3S扩散源，在未覆盖丝印掩膜胶处进行N型重掺杂；(6)去除丝印掩膜胶，并对N型单晶硅片进行酸洗去除电池工艺中可能产生的表面杂质；(7)将N型单晶硅片置于热氧化炉内，在硅片的正面和背面形成SiO2钝化层，然后将硅片置于PECVD内，使用氮化硅在硅片的正面形成减反射膜层；(8)利用金属掩膜板覆盖P型区域，采用重掺杂AZO为靶材，禁带宽度3.4eV,制造N型单晶硅片背面未覆盖金属掩膜板N型区域制作AZO薄膜层；(9)将金属掩膜板覆盖N型区域，采用重掺杂CuAlO2为靶材，禁带宽度3.5eV,制造N型单晶硅片背面未覆盖金属掩膜板P型区域制作CuAlO2薄膜层；(10)在250°C_350°C温度条件下，对N型单晶硅片进行15-25分钟的热退火处理；(11)去除金属掩膜板后，进行两道丝网印刷，分别用低温银铝浆印刷覆盖于CuAlO2薄膜上，并烘干，再用低温银浆覆盖于AZO薄膜上，烘干。前述的一种背接触晶体硅太阳能电池的制作工艺，其特征在于步骤(8)中制作 AZO薄膜层的工艺条件为靶基距为7cm，压强为O. 48Pa，氧氩气氛下，溅射功率160W，衬底温度280°C，磁控电压600V，形成25nm/min -35nm/min的沉积速率，持续16-20分钟。前述的一种背接触晶体硅太阳能电池的制作工艺，其特征在于步骤(9)中制作 CuAlO2薄膜层的工艺条件为靶基距为7cm，压强为O. 5Pa，溅射功率220W，衬底温度280°C， 形成20nm/min-30nm/min的沉积速率，持续18-22分钟。本专利技术的有益效果是采用N型基底硅片，采用热氧化层背面钝化设计，同时加入存在于IC工艺中的TCO-Oxide-Semiconductor设计，后道使用磁控溅射工艺，预先改良工艺制备重掺PN型区域，满足隧道电流产生条件，与高带宽重掺TCO之间可产生隧道电流进行载流子输运，完全摒弃了激光打孔，降低了成本，同时对背表面仍具有极好的钝化效果， 从而较大幅度提闻了短路电流密度，基本维持串联电阻的现有水平，最终提闻电池效率。并且由于低电阻TCO薄膜的存在，电极制备可使用低温浆料，只需与TCO形成欧姆接触，浆料无需接触硅本体，因此无需重复的高温工艺，大幅度减少电池受污染或者结构受高温影响产生无法预料破坏的可能。附图说明图I是本专利技术背接触晶体硅太阳能电池剖视图；图2是本专利技术N型单晶硅片制绒后的结构示意图3是本专利技术N型单晶硅片覆盖丝印掩膜胶后的结构示意图4是本专利技术N型单晶硅片完成重硼扩散后的结构示意图5是本专利技术N型单晶硅片去除丝印掩膜胶后的结构示意图6是本专利技术N型单晶硅片的重硼扩散除覆盖了丝印掩膜胶后的结构示意图7是本专利技术N型单晶硅片未覆盖丝印掩膜胶处N型重掺杂后的结构示意图8是本专利技术N型单晶硅片完成钝化和减反射层后的结构示意图9是本专利技术N型单晶硅片N型区域完成AZO薄膜层后的结构示意图10是本专利技术N型单晶硅片P型区域完成CuAlO2薄膜层后的结构示意图。图中N型单晶硅片1，第一 N型重掺杂层2，第一 SiO2钝化层3，减反射膜层4，P 型重掺杂层5，第二 N型重掺杂层6，第二二氧化硅钝化层7，重掺杂AZO薄膜层8，重掺杂 CuA102薄膜层9，银浆10，银铝浆11，丝印掩膜胶12，金属掩膜板13。具体实施例方式下面将结合说明书附图，对本专利技术作进一步的说明。如图I所示，一种背接触晶体硅太阳能电池，包括N型单晶硅片1，所述N型单晶硅片I的正面设有第一 N型重掺杂层2 ;背面设有相互间隔设置的第二 N型重掺杂层6和P 型重掺杂层5，所述第一 N型重掺杂层2外依次设有第一 SiO2钝化层3和减反射膜层4，所述第二 N型重掺杂层6和P型重掺杂层5外设有第二二氧化硅钝化层7，所述第二 N型重掺杂层6处的第二 SiO2钝化层7外依次设有重掺杂AZO薄膜层8和银浆10 ;所述P型重掺杂层5处的第二 SiO2钝化层7外依次设有重掺杂CuA102薄膜层本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：殷晏庭，王艳，
申请(专利权)人：星尚光伏科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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