[發明專利]一種選擇發射極雙面PERC電池的制備方法

在審

• 申請號: 201710554640.0
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107221568A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 魏青竹;陸俊宇;劉曉瑞;連維飛;倪志春;孟思霖
• 申請（專利權）人: 蘇州騰暉光伏技術有限公司;江蘇中利集團股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛,李萍

技術領域

本發明屬于太陽能電池片領域，特別涉及一種選擇發射極雙面PERC電池的制備方法。

背景技術

太陽能光伏作為潔凈能源的一種，是未來能源解決方案的候選之一。特別是經過近年來的發展，其應用日漸廣泛，工藝日趨成熟。太陽能電池是以半導體材料為基礎的能量轉換器件，是太陽能發電的核心部分。目前太陽能電池領域以晶硅電池的工藝技術最為成熟，產業化水平最高，晶硅太陽能電池分為P型電池和N型電池，N型單晶硅電池雖有光致衰減小、少子壽命高、耐金屬污染性能好等優點，但生產成本較高，無法較大限度的利用現有產線機臺。目前P型硅電池片仍然占據絕大部分市場。

PERC電池，即鈍化發射極背面接觸太陽能電池，是業內開發出的一種P型高效太陽能電池。其核心工藝是：電池背面用Al₂O₃+SiNx膜疊層覆蓋，以起到表面鈍化，提高長波響應的作用，從而提升電池效率。目前發展的雙面PERC電池背面柵線結構為背電極（銀柵線）和局部背電場（鋁柵線），此結構鋁漿耗量減少，解決了電池弓片問題，獲得更高的功率增益，降低部分生產成本，但背電極銀柵線仍占背面主要成本。

選擇性發射極（SE-selective emitter）晶體硅太陽能電池，即在金屬柵線（電極）與硅片接觸部位進行重摻雜，在電極之間位置進行輕摻雜。這樣的結構可降低擴散層復合，由此可提高光線的短波響應，同時減少前金屬電極與硅的接觸電阻，使得短路電流、開路電壓和填充因子都得到較好的改善，從而提高轉換效率。目前PERC選擇性發射極的制作常用印刷摻雜、激光涂源摻雜、激光PSG摻雜等方法，上述方法有些需要額外摻雜源-磷漿，有些需要增加綠光型激光，對成本都會有增加。

如中國專利CN104934500A公開了一種選擇性發射極的背鈍化晶體硅太陽能電池的制備方法，其在磷的均勻重摻雜之后，對晶硅硅片正面電極區域印刷高分子耐腐蝕材料作為腐蝕掩膜，利用化學腐蝕溶液對晶硅硅片進行二次腐蝕，然后使用化學試劑除去晶硅硅片表面的腐蝕掩膜并清洗干凈，得到具有選擇性發射極的上表面。這類現有的PERC電池選擇性發射極制備方法需要增加新機臺或磷漿等輔材，不能完全利用現有PERC常規產線來完成，既增加了生產成本又使工藝控制更加繁瑣。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種較簡潔的選擇發射極雙面PERC電池的制備方法，可以利用現有PERC產線機臺，減少了制備成本。

本發明采用的技術方案如下：

一種選擇發射極雙面PERC電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：、

S1、對硅片進行雙面制絨；

S2、對步驟S1處理后的硅片的正面進行氧化層或氮化硅層保護；

S3、根據正極柵線的圖形，在步驟S2處理后的硅片的正面開槽；

S4、對步驟S3處理后的硅片進行正面磷擴散，氧化層或氮化硅層的阻擋使未開槽的區域形成淺擴區，開槽區域形成重擴區，以形成選擇發射極；

S5、對步驟S4處理后的硅片進行背刻或背拋光，并清洗表面磷硅玻璃；

S6、對步驟S5處理后的硅片進行背鈍化，在正面鍍減反射膜；

S7、根據背面電極的圖形，在步驟S6處理后的硅片的背面開槽；

S8、分別在硅片的正面和背面印刷柵線，其中正面柵線覆蓋正面重擴區，背面柵線覆蓋背面開槽區域；

S9、燒結。

優選地，步驟S1中，對單晶硅片采用氫氧化鈉和制絨添加劑進行雙面堿制絨，在所述單晶硅片表面形成具有陷光作用的金字塔絨面結構。

優選地，步驟S2中，硅片背對背使得正面朝外以放置進行氧化層或氮化硅層保護；

和/或，步驟S4中，硅片背對背放置使得開槽的正面朝外以進行正面磷擴散。

優選地，步驟S3中，對硅片的正面進行激光開槽或絲網印刷刻蝕膏或打印刻蝕液，形成寬度為20~100μm、深度為20~60nm的線性開口。

優選地，步驟S4中，采用液態POCl₃擴散，擴散溫度為450~850℃，擴散時間為20~45min，淺擴區方阻為80~100Ω/□，重擴區方阻30~50Ω/□。

優選地，步驟S5中，將硅片在HNO₃-HF體系溶液或堿溶液中進行背刻或背拋光，并清洗表面磷硅玻璃。

優選地，步驟S6包括：

S6-1、在硅片背面通過PEVCD或ALD沉積Al₂O₃鈍化層，厚度為5~30nm；