[發明專利]一種仿生雙面受光太陽能電池的制作工藝

有效

• 申請號: 201410278259.2
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104051575A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 孟祥海;錢金梁;孫廣印;陳斌;王步峰
• 申請（專利權）人: 潤峰電力有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池，具體涉及一種雙面受光，并且光轉化效率大幅提高的仿生雙面受光太陽能電池的制作工藝。

背景技術

???目前，晶硅太陽能電池一般是正面采用氮化硅薄膜減反射，背面采用鋁背場鈍化，氮化硅薄膜起到降低反射率和發射極鈍化的作用，由于氮化硅的成膜質量差，鈍化效果不佳；鋁背場是在燒結過程中形成的P+層，可以反射少數載流子---電子，起到鈍化作用，但是鋁背場的場強較弱，且對長波光子的反射較低，不利于進一步提高晶硅電池轉換效率，另一方面，目前的雙面晶硅電池都是采用規整的柵線印刷，在雙玻組件應用于光伏幕墻時，呆板的柵線不利于室內環境的美化。

發明內容

為解決上述缺陷本發明提供一種仿生雙面受光太陽能電池，其雙面電池背面采用仿生的樹葉圖案進行印刷，背面不僅可以接收光子注入，并且對背面散射光子有良好的吸收作用，而且美化了幕墻內部的環境，同時有效提高了電池的轉化效率。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種仿生雙面受光太陽能電池的制作工藝，采用以下順序工藝步驟：

步驟一，將晶硅硅片表面進行制絨，降低表面反射率；

步驟二，將制絨后硅片進行通磷源和推進，本步驟只進行通源工序，不進行推進工序；

步驟三，將擴散后硅片進行濕法刻蝕，去除背面N+層；

步驟四，將濕法刻蝕后的硅片進行原子層沉積，使硅片背面生長一層氧化鋁薄膜；

步驟五，將原子層沉積后的硅片在高溫管內進行通氧退火工藝，將氧化鋁薄膜中的殘留甲基去除，同時熱氧化發射極的表面，同時完成通磷源和推進工序，在硅片表面形成氧化硅鈍化層；

步驟六，將原子層沉積后的硅片進行板式等離子增強化學氣相沉積，在雙面生長氮化硅薄膜；

步驟七，將生長完氮化硅的硅片進行激光劃線，在硅片背面按照仿生圖像將表面的氮化硅去除；

步驟八，將激光加工后的硅片進行印刷，正面采用銀柵線，背面采用鋁柵線覆蓋激光劃線；

步驟九，將印刷后的硅片進行燒結。

進一步，所述的退火高溫管為擴散管，且只針對原子層沉積的氧化鋁薄膜進行退火，退火時退火溫度為550~650℃，退火時間為10~30分鐘。

進一步，所述的氧化鋁薄膜的厚度為5~10納米，原子層沉積時沉積腔溫度為200~250℃，生長速率為1.16?/cycle，氧化鋁薄膜的結晶態為非晶，沉積時的三甲基鋁和水蒸氣在氮氣中濃度比例為1:5。

進一步，所述的板式等離子增強化學氣相沉積所生長的氮化硅薄膜，其中反面氮化硅薄膜的厚度為40~80納米，正面氮化硅薄膜的厚度為78~82納米，折射率為2.0~2.1。

進一步，所述的印刷工序中，正面印刷采用90根細柵，3根鏤空主柵；電池背面采用鋁柵線仿生圖像印刷代替鋁背場印刷，鋁柵線的寬度為100~300微米，鋁線間距在0.8~1.5毫米鋁線印刷高度大于20微米，背極采用三柵的非鏤空圖案，背極寬度為1.5毫米，正反面主柵均為銀材質。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：在背面沉積氧化鋁薄膜來鈍化硅片發射極和背面，從而提高電池片有效少子壽命。更重要的是通過背面鋁柵線的引入，來提高背面入射散射光子的幾率，原子層沉積的氧化鋁薄膜用于鈍化電池背面，熱氧生成的氧化硅用于鈍化電池正面，退火工藝同時完成了氧化鋁薄膜的再構，正表面氧化層的形成以及發射結的進一步推進，背面采用鋁柵線印刷代替傳統的鋁背場工藝，不僅增加了氧化鋁的場鈍化效果，提高了開路電壓，而且背面疊層膜增加了長波光子在背面的反射，從而增加了晶硅電池的長波響應，另外，背面仿生樹葉柵線結構有利于背面散射光子的收集，為雙玻組件提供了優異的電池結構，同時美化了幕墻的室內環境。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為本發明背面激光劃線及鋁柵線結構示意圖。

圖2為燒結構電池截面掃描電鏡圖片。

圖3為常規電池燒結后掃描電鏡圖。

具體實施方式

如圖1-3所示，一種仿生雙面受光太陽能電池的制作工藝，采用以下順序工藝步驟：

步驟一，將晶硅硅片表面進行制絨，降低表面反射率；

步驟二，將制絨后硅片進行通磷源和推進，本步驟只進行通源工序，不進行推進工序；

步驟三，將擴散后硅片進行濕法刻蝕，去除背面N+層；

步驟四，將濕法刻蝕后的硅片進行原子層沉積，使硅片背面生長一層氧化鋁薄膜；