[發(fā)明專利]一種PERC太陽能電池的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610215168.3
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN105810779B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯利平;王栩生;邢國強
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務(wù)所(普通合伙)32251
• 代理人: 陸金星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種PERC太陽能電池的制備方法，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

常規(guī)的化石燃料日益消耗殆盡，在現(xiàn)有的可持續(xù)能源中，太陽能無疑是一種最清潔、最普遍和最有潛力的替代能源。太陽能發(fā)電裝置又稱為太陽能電池或光伏電池，可以將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能，其發(fā)電原理是基于半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏特效應(yīng)。

隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了局部接觸背鈍化（PERC）太陽能電池，這是新開發(fā)出來的一種高效太陽能電池，得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。其核心是在硅片的背光面用氧化鋁或者氧化硅薄膜(5~100納米)覆蓋，以起到鈍化表面，提高長波響應(yīng)的作用，從而提升電池的轉(zhuǎn)換效率。但是，氧化鋁或者氧化硅不導(dǎo)電，因此需要對該薄膜局部開口，以便于鋁金屬與硅片背表面接觸，收集電流。另外，鋁金屬(通常是鋁漿)，在高溫燒結(jié)過程中，會破壞氧化鋁或者氧化硅的鈍化作用，因此通常要在氧化鋁或者氧化硅薄膜上再覆蓋氮化硅薄膜，起到保護作用。現(xiàn)有的PERC太陽能電池的制備方法主要包括如下步驟：制絨、擴散、背拋光、刻蝕和去雜質(zhì)玻璃、背面沉積氧化鋁或氧化硅薄膜、沉積氮化硅保護膜、正面沉積氮化硅減反射層、背面局部開口、絲網(wǎng)印刷正背面金屬漿料、燒結(jié)，即可得到太陽能電池。其中，在背面沉積氧化鋁或氧化硅薄膜、沉積氮化硅保護膜2步又稱為背面沉積鈍化疊層膜，現(xiàn)有技術(shù)中，形成背面鈍化疊層膜的方法主要有2種：1）采用原子層沉積（Atomic layer deposition，簡稱ALD)方法沉積Al₂O₃薄膜，然后在管式爐中退火，形成具有鈍化效果的Al₂O₃薄膜，最后采用PECVD方法在其上沉積SiNx薄膜，獲得背面鈍化；2）采用PECVD方法依次沉積Al₂O₃薄膜和SiNx薄膜，獲得背面鈍化。

然而，上述兩種方法都存在其明顯的缺點，方法1）是工藝步驟較多，而且Al₂O₃薄膜退火時間長，影響了電池生產(chǎn)產(chǎn)能，不適合量產(chǎn)。而方法2）雖然減少了工藝步驟和時間，但是采用PECVD方法生長Al₂O₃薄膜和SiNx薄膜時，其鈍化效果差，影響了電池效率。

因此，開發(fā)一種PERC太陽能電池的制備方法，以尋求更好的鈍化效果，同時減少工藝步驟和時間，提高電池效率，并且適用于目前晶體硅電池的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，顯然具有積極的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種PERC太陽能電池的制備方法。

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種PERC太陽能電池的制備方法，包括如下步驟：制絨、擴散、背拋光、刻蝕和去雜質(zhì)玻璃、背面沉積鈍化疊層膜、正面沉積氮化硅減反射層、背面局部開口、絲網(wǎng)印刷正背面金屬漿料、燒結(jié)；

其中，所述背面沉積鈍化疊層膜包括如下步驟：

(1) 采用原子層沉積方法在硅片電池背面沉積Al₂O₃薄膜；

(2) 將步驟(1)的電池放入管式爐中進行預(yù)退火，退火溫度為400~600℃，退火時間為5~20 min；然后在其上沉積SiO₂薄膜，沉積溫度為400~600℃，沉積時間為5~10min，SiO₂薄膜的厚度為5~10nm；

然后在上述SiO₂薄膜上沉積SiNx薄膜，其薄膜厚度為70~170nm；沉積時間為5~30min；

在沉積SiO₂薄膜和SiNx薄膜的同時完成退火工藝。

上文中，所述步驟(2)是在管式爐中直接沉積SiO₂薄膜和SiNx薄膜。

所述預(yù)退火、沉積SiO₂、SiNx薄膜過程可視為總退火時間，在此過程中SiO₂吸收Al₂O₃中釋放的氫氣，避免了高溫燒結(jié)過程中氫氣沖破SiNx薄膜，形成氣泡。SiO₂薄膜沉積的厚度與Al₂O₃薄膜的預(yù)退火時間相關(guān)：當預(yù)退火時間減小時，SiO2薄膜沉積時間增加，即膜厚增加；當去除預(yù)退火時，SiO2薄膜沉積時間增加到最大，即膜厚最厚。

上述技術(shù)方案中，所述步驟(1)中Al₂O₃薄膜的厚度為5~20nm，沉積溫度為200~300℃。