[發明專利]雙面鈍化高效硅太陽電池及工藝流程

無效

• 申請號: 201110041660.0
• 申請日: 2011-02-21
• 公開（公告）號: CN102136518A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 周之斌;周金蓮;童朝俊;張暉嘉;方超;張磊;楊健;馬德忠;馬玉鋒;郭明星;陳珂;汪甡杰
• 申請（專利權）人: 蕪湖明遠新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L31/06
• 分類號: H01L31/06;H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及高效晶硅太陽電池研究及生產技術領域，尤其是一鐘雙面種背部鈍化的高效太陽電池及其生產工藝。

技術背景

晶體硅太陽電池占據了國際光伏市場的90％以上的份額，目前的晶硅太陽電池制作工序是：硅片制絨清洗、擴散工藝、刻蝕周邊工藝、去磷硅玻璃工藝、正面沉積減反射SiNx薄膜，絲網印刷正面和背面電極、隧道燒結形成正面和背面電極結束整個工藝流程。如何進一步提高效率，降低成本是國內外晶體硅太陽電池研究領域的基本目標。

發明內容

本發明的目的是要提高晶體硅太陽電池的效率，適用于目前晶硅太陽電池的產業化生產。

本發明采用如下技術方案：

一種雙面鈍化的高效太陽電池和工藝流程，包括太陽電池片3正面和太陽電池片背面鈍化，再在正面鈍化層2和背面鈍化層5的表面上制作正面和背面電極。通過高溫燒結形成正面和背面的電極1和4。

一種雙面鈍化的高效太陽電池及生產工藝，工藝步驟為如下，首先采用常規的制作太陽電池工藝，制絨清洗、擴散工藝、刻蝕工藝，去PSG磷硅玻璃，再制作正面減反射SiNx薄膜2后，增加了一道硅片背面制作氧化鋁薄膜鈍化層5的工序，該工藝可以采用常規的物理濺射工藝也可以采用化學汽相沉積工藝完成。在完成背部鈍化層后再進行正、背面絲網印刷、電極的燒制工藝，分別在正面和背面形成正面銀柵線電極1和背面銀焊條電極4，最后成為太陽電池3。增加了背面鈍化層5的太陽電池，光電轉換效率得到了明顯的提高。

絲網印刷、然后燒結的工藝后成為太陽電池，在制作減反色膜后，在硅片的背部制作背部鈍化層5，在完成背部鈍化層5以后再進行絲網印刷電極工藝和燒結高溫燒結工藝，成為太陽電池。背面鈍化層為三氧化二鋁氧化層，氧化鋁薄膜的厚度控制在10nm以內，再在氧化鋁薄膜上沉積一層鋁薄膜6，收集擴散到背面的光生載流子，背面的銀電極4是作為焊腳而設置的，氧化鋁薄膜沉積是采用常規的物理濺射工藝，也可以采用化學汽相沉積工藝完成。

本發明的優點：

通過增加背面氧化鋁鈍化層，減小了背面的光生載流子復合速度，可以顯著提高太陽電池的光電轉換效率。并且常規的物理濺射工藝和化學汽相沉積工藝也是成熟的半導體和真空工業化沉積薄膜的工藝，很容易在目前太陽電池生產線上增加一道工序，成本略有提高，但收益要遠遠高于投入。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中：1、上表面銀柵線電極，2、正面減反射薄膜，3、太陽電池硅片，4、背銀電極，5、背面氧化鋁鈍化薄層，6、背面鋁電極薄層。

具體實施方式

圖1給出的是雙面鈍化的高效太陽電池，其中包括太陽電池片3、太陽電池片3的迎光正面的鈍化層2，在太陽電池的背面沉積一層氧化鋁鈍化層5，再在正表面和背表面上分別制作正面電極1和背面電極4。正面鈍化薄層2是氮化硅薄膜而背面鈍化薄層是采用氧化鋁薄膜5，氧化鋁薄膜的厚度控制在10nm以內，再在氧化鋁薄膜上沉積一層鋁薄膜6，收集擴散到背面的光生載流子，背面的銀電極4是作為焊腳而設置的。

一種雙面鈍化的高效太陽電池生產工藝，其工藝步驟為，首先將購買來的太陽電池的硅片進行一次清洗和腐蝕金字塔絨面、擴散工藝制作PN結、刻蝕工藝去除掉PSG磷硅玻璃，在迎光面制作減反射氮化硅鈍化薄膜，再在背面沉積氧化鋁薄層作為背面的鈍化層，采用絲網印刷、然后燒結的工藝制備正面和背面的電極，最后完成太陽電池的制作。在制作正面減反射膜2后，在硅片的背部制作背部鈍化層5，在完成背部鈍化層5以后再進行絲網印刷，然后燒結形成正面和背面的電極，成為太陽電池。背部鈍化層5為氧化鋁薄鈍化層，正面的銀電極1和背面的銀焊條4在燒結過程中，銀原子快速擴散分別穿過兩個面上的鈍化介質層2和5。正面銀電極1與它下部的N型高摻雜發射層形成歐姆接觸，而背面的銀焊條4的銀原子也穿過氧化鋁薄層5，但背面的銀焊條4的面積遠遠小于正面的銀電極，同時，背面的載流子收集是靠鋁薄層電極6完成的，載流子在背面隧道穿透氧化鋁薄層5，太陽電池的背面P型硅基底3接觸。最終構成太陽電池的背面電極4、6。氧化鋁薄層5的作用的鈍化太陽電池背面，提高太陽電池的光電轉換效率。