[發明專利]一種雙面鈍化晶體硅太陽電池的制備方法

無效

• 申請號: 200810207491.1
• 申請日: 2008-12-22
• 公開（公告）號: CN101447532A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 陶龍忠;邢國強
• 申請（專利權）人: 上海晶澳太陽能光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司
• 代理人: 李海波

技術領域

本發明涉及太陽能光電利用領域，具體涉及一種晶體硅太陽電池的制備方法。

背景技術

目前的商業化太陽能電池生產工藝流程簡單、制造成本相對低廉。其生產工藝流程如圖1所示：去除硅片表面損傷層、制絨面→在POCl₃氣氛中進行P擴散，形成n⁺擴散層→利用等離子刻蝕或者濕法刻蝕，去掉硅片周邊的PN結→利用PECVD技術在正面沉積SiNx減反射膜→絲網印刷背電極、背電場、正電極→在燒結爐內燒結形成歐姆接觸→測試分選。這種商業化太陽能電池制造技術相對簡單、成本較低，適合工業化、自動化生產，因而得到廣泛應用。但是這種工藝也具有一定的缺點，主要是技術相對簡單，太陽電池轉換效率比較低。

目前的太陽電池，正面沉積SiNx作為減反射、鈍化膜，背面直接絲網印刷鋁漿，通過燒結形成背電場。SiNx具有較好的鈍化效果，但是不如熱氧化SiO₂、a-Si薄膜。背面沒有鈍化措施，所以復合嚴重，造成電池的長波響應比較差。并且隨著硅片的進一步減薄，背面的復合對太陽電池的不利影響將變得尤為突出。目前的全鋁背場結構，容易造成應力不均勻，使得電池片彎曲，對制作組件不利。

實驗室研制的高效太陽電池，背面通常采用熱氧化SiO₂、a-Si鈍化，然后利用光刻技術在鈍化層上開孔，再在開孔處形成歐姆接觸。或者利用LFC(激光燒結)技術，在鈍化層上直接形成歐姆接觸。因為用到光刻、激光等設備，所以價格昂貴，不適用于太陽電池大規模、低成本的工業化生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙面鈍化晶體硅太陽電池的制備方法，該方法適用于太陽電池的大規模、低成本的工業化生產，并且可提高太陽電池的轉換效率。

本發明的目的通過采取以下技術措施予以實現：

一種雙面鈍化晶體硅太陽電池的制備方法，包括制備晶體硅太陽電池的必需工藝，其特征在于，還包括在太陽電池的正面和背面制備疊層鈍化層，利用絲網印刷在背面疊層鈍化層上印制腐蝕性漿料的方法，在背面疊層鈍化層開電極窗口，然后在其上絲網印刷或濺射法形成背電極。

圖2所示的是本發明實施的具體工藝過程之一：

a.去除硅片表面損傷層、制絨面；

b.在POCl3氣氛中進行P擴散，形成n+擴散層；

c.利用濕法刻蝕，去掉硅片背面和周邊的PN結；

d.利用熱氧化、PECVD或磁控濺射工藝，在硅片正、背面制備SiO2鈍化層；

e.利用PECVD工藝在正面和背面沉積SiNx薄膜；

g.利用絲網印刷印制腐蝕性漿料的方法，在背面疊層鈍化層上開電極窗口；

h.絲網印刷背電極、背電場、正電極；

i.在燒結爐內燒結形成歐姆接觸；

j.測試分選。

本發明所述的正面和背面制備疊層鈍化層的方法可以是熱氧化、PECVD或者磁控濺射。

本發明所述的疊層鈍化層為SiO₂/SiNx、a-Si/SiNx、SiC/SiNx、a-Si/SiO₂或a-Si/SiC，并且正、背面的疊層鈍化層結構可以不同。

本發明所述的利用絲網印刷在背面鈍化層上印制腐蝕性漿料開電極窗口的制作過程為：a.將腐蝕性漿料印刷到太陽電池背面需要實現歐姆接觸的部位；b.當腐蝕性漿料將背面鈍化層充分腐蝕后，對硅片進行清洗，去掉腐蝕性漿料。

本發明所述的腐蝕性漿料，其腐蝕成分為氟化氫氨。

本發明所述的背面電極窗口為均勻分布的接觸孔、均勻分布的接觸線或者經緯分布的接觸線構成的交叉接觸結構，如圖3-5所示。

本發明利用絲網印刷腐蝕性漿料的方法，實現了雙面鈍化太陽電池結構。雙面鈍化結構，大大提高太陽電池長波響應，提高了太陽電池的轉換效率，同時因為取消了全鋁背場結構，采用局部鋁背場，減小了太陽電池的彎曲，更適應太陽電池薄片化的趨勢。使用絲網印刷技術代替了光刻、激光燒結的辦法，節約了生產成本，更適合大規模生產。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

附圖說明

圖1為已商業化的太陽電池生產工藝流程圖；

圖2為本發明的Sio2/SiN雙面鈍化晶體硅太陽電池的生產工藝流程圖；

圖3為本發明的太陽電池背面電極窗口的代表性圖案(均勻分布的接觸孔)；

圖4為本發明的太陽電池背面電極窗口的代表性圖案(均勻分布的接觸線)；