[發明專利]N型太陽能電池片及其制造方法

有效

• 申請號: 201210122354.4
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102637776A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 徐卓;熊景峰;胡志言;安海嬌;王紅芳
• 申請（專利權）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224;H01L31/0248
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及太陽能電池的生產加工領域，更具體地說，涉及一種N型太陽能電池片及其制造方法。

背景技術

太陽能電池，也稱光伏電池，是一種將太陽的光能直接轉化為電能的半導體器件。由于它是綠色環保產品，不會引起環境污染，而且是可再生資源，所以在當今能源短缺的情形下，太陽能電池是一種有廣闊發展前途的新型能源。目前，80％以上的太陽電池是由晶體硅(單晶硅和多晶硅)材料制備而成，因此，制備高效率的晶體硅太陽電池對于大規模利用太陽能發電有著十分重要的意義。

目前，晶體硅太陽能電池的生產過程已經標準化，其主要步驟如下：

步驟S11、化學清洗硅片表面以及表面織構化處理(即表面制絨)，通過化學反應在原本光滑的硅片表面形成凹凸不平的結構，以增強光的吸收；

步驟S12、擴散制結，將P型(或N型)的硅片放入擴散爐內，使N型(或P型)雜質原子接觸硅片表面層，通過硅原子之間的空隙向硅片內部滲透擴散，形成PN結，使電子和空穴在流動后不再回到原處，這樣便形成電流，也就是使硅片具有光伏效應，擴散的濃度、結深以及擴散的均勻性直接影響太陽能電池的電性能。

在常規P型晶體硅太陽能電池中，一般只在電池正面進行擴散制結，在N型晶體硅太陽能電池中，還會在電池背面采用擴散工藝形成背場，所述P型晶體硅包括P型的單晶硅和多晶硅，同理，所述N型晶體硅包括N型的單晶硅和多晶硅；

步驟S13、周邊等離子刻蝕，去除擴散過程中在硅片邊緣形成的將PN結短路的導電層；

步驟S14、平板PECVD(plasma?enhanced?chemical?vapor?deposition，等離子增強型化學氣相淀積)，即沉積減反射膜，主要采用氮化硅膜、氮氧化硅和/或氮化鈦膜，利用薄膜干涉原理，減少光的反射，起到鈍化作用，增大電池的短路電流和輸出功率，提高轉換效率；

步驟S15、印刷電極，在常規P型晶體硅太陽能電池中，一般采用銀漿印刷正電極和背電極，采用鋁漿印刷背電場，以收集電流并起到導電的作用，在N型晶體硅太陽能電池中，一般背場是在擴散過程中形成的；

步驟S16、燒結，在高溫下使印刷的金屬電極與硅片之間形成合金，也就是使各接觸面都形成良好的歐姆接觸，減小電池的串聯電阻，增加電池的輸出電壓和輸出電流，因此能否形成良好的歐姆接觸對整個電池片的轉換效率有著至關重要的作用。

在實際生產過程中發現，經過燒結后，往往會出現一些低效片，對于N型電池片來說，這種情況更加明顯。發明人研究發現，對于這些低效片，在燒結后電池片的金屬電極(即柵線，一般為銀電極)與硅基底之間的接觸情況變差，從而導致串聯電阻的增加，進而導致電池片的填充因子(FF)下降，降低了電池片的轉換效率。

發明內容

本發明實施例提供了一種N型太陽能電池片及其制造方法，改進了金屬柵線與硅基底之間接觸情況，提高了電池片光電轉換效率，提高了經濟效益。

為實現上述目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

一種N型太陽能電池片制造方法，包括電池片表面的制絨過程、擴散制結過程、周邊等離子刻蝕過程、沉積減反射膜過程和印刷電極過程，其中，在擴散制結過程中，采用擴散工藝形成N型重摻雜背場，所述背場的表面摻雜濃度大于常規N型太陽能電池片的背場表面摻雜濃度；

在印刷電極過程中，采用銀鋁漿制作所述電池片正面和背面的柵線。

優選的，所述背場的表面摻雜濃度在5E20cm-3～1.3E21cm-3以內。

優選的，所述背場的表面摻雜濃度在9.5E20cm-31.3E21cm-3以內。

優選的，所述背場的摻雜深度在0.3μm～2μm以內。

優選的，所述背場的摻雜深度在0.8μm～1.2μm以內。

優選的，所述銀鋁漿中鋁的濃度在0.5％～5％以內。

優選的，所述沉積減反射膜過程為，先后在電池片的正面和背面均進行減反射膜的沉積。

優選的，所述減反射膜為富氫的氮化硅薄膜、富氫的氮氧化硅薄膜和富氫的氮化鈦薄膜中的至少一種。

本發明實施例還公開了一種采用上述方法制造的N型太陽能電池片，所述太陽能電池片N型背場的表面摻雜濃度大于常規N型太陽能電池片的背場表面摻雜濃度，所述太陽能電池片的柵線材料為銀鋁漿。

優選的，所述N型背場的表面摻雜濃度在5E20cm-3～1.3E21cm-3以內，所述銀鋁漿中鋁的濃度在0.5％～5％以內。

與現有技術相比，上述技術方案具有以下優點：