[發明專利]一種雙面PERC晶體硅太陽能電池的制備方法

在審

• 申請號: 201711063189.9
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107863419A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 吳翔
• 申請（專利權）人: 國家電投集團西安太陽能電力有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224;H01L21/22;H01L21/223;H01L21/268
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙)31251
• 代理人: 郭桂峰

技術領域

本發明涉及晶體硅太陽能電池制造技術領域，尤其涉及一種雙面PERC晶體硅太陽能電池的制備方法。

背景技術

實現“平價上網”是光伏產業可持續發展的關鍵，降低光伏成本既需要規模效應，也需要技術創新及應用。鈍化發射極和背表面(PERC)技術是晶硅太陽能電池近年來最具性價比的效率提升手段，與常規電池生產線兼容性高，用較低的產線改造投資，就能有效提升單晶和多晶電池轉換效率。而市場對高效組件的追逐，進一步提升了PERC電池的競爭力。

P型PERC電池進一步提升效率的方向有正面選擇性發射極和背面局部硼摻雜。另外，PERC是最簡單和最具成本效益的雙面電池結構，這種使太陽能電池雙面都具有發電功能的技術無需在常規PERC電池工藝基礎上添加任何額外步驟，只需將背表面采用局部鋁柵線結構，而不是全部覆蓋鋁漿。

然而，雙面PERC太陽能電池的轉化效率仍需進一步提高。

發明內容

本發明提出了一種雙面PERC晶體硅太陽能電池的制備方法，以提升雙面PERC晶體硅太陽能電池的轉化效率。

為了解決上述問題，本發明提供如下技術方案：

一種雙面PERC晶體硅太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：

(1)硅片去損傷、制絨和清洗：將硅片去損傷層后，在溫度為80～85℃的堿液和添加劑體系中制絨，在硅片的正反面形成絨面，然后在酸性溶液中清洗，去除表面雜質；

(2)擴散形成PN結及正面激光摻雜：對硅片進行高溫磷擴散形成PN結，擴散溫度為830～860℃，擴散時間為80～100分鐘，擴散后表面方塊電阻為130～160Ω/□，使用激光對硅片正面進行加熱，將磷硅玻璃中的磷原子推進到PN結里，形成相應的N++層，得到激光摻雜的正面主柵線和副柵線，激光摻雜圖形為后道絲網印刷正電極圖形；

(3)刻蝕及去PSG：去除擴散后硅片正面磷硅玻璃和背面PN結，同時對硅片背面化學拋光；

(4)鍍背面鈍化薄膜：在硅片的背面沉積氧化鋁/氮化硅疊層鈍化薄膜；

(5)鍍正面減反射膜：在硅片的正面沉積二氧化硅/氮化硅/氮氧化硅減反射薄膜；

(6)背面印刷硼源漿料：按照背面電極圖形，在硅片背面印刷硼源漿料，作為激光摻雜的硼源；

(7)背面激光摻雜及開窗：使用激光對硅片背面進行加熱，使硅片加熱至熔融狀態，在激光對硅片表面加熱開槽的同時，硼源漿料內的硼原子融入熔融狀態的硅中，當激光的光斑從熔融的區域移開后，此區域開始冷卻并再結晶，融入的硼原子與硅形成合金，形成相應的P++層，得到激光摻雜的背面副柵線及背面二次印刷對準所需的MARK點；

(8)背面電極印刷：在硅片背面印刷背面銀電極，采用二次印刷對準激光打印的MARK點的方式印刷背面鋁柵線圖形；

(9)正面電極印刷：在硅片正面印刷正面電極圖形。

在本發明的一個實施例中，所述硅片為P型硅片。

在本發明的一個實施例中，所述P型硅片的電阻率為1～3Ω·cm。。

在本發明的一個實施例中，所述步驟(1)中，硅片的單片制絨減薄量為0.50～0.70g，制絨后硅基底表面反射率為10～12％，絨面由若干金字塔形狀的凸起組成，金字塔形狀凸起的底部大小為1.5～2.5μm。

在本發明的一個實施例中，所述步驟(2)中，擴散后方塊電阻為：130～160Ω/□，激光摻雜后的N++層的方塊電阻為50～80Ω/□，激光摻雜副柵線線寬為80～150μm，副柵線根數100～120根，主柵線垂直于副柵線，單條主柵線寬度0.5～1mm。

在本發明的一個實施例中，所述步驟(4)中，硅片背面氧化鋁/氮化硅疊層鈍化薄膜中氧化鋁的厚度為15～25nm，氮化硅的厚度為80～100nm。

在本發明的一個實施例中，所述步驟(5)中，硅片正面二氧化硅/氮化硅/氮氧化硅減反射薄膜中二氧化硅的厚度為3～5nm，氮化硅的厚度為65～80nm，氮氧化硅的厚度為10～15nm。

在本發明的一個實施例中，所述步驟(7)中，激光開窗的線寬為35～55μm，線的根數為120～180根，MARK點為直徑0.5～1mm的圓點。

在本發明的一個實施例中，所述步驟(2)和步驟(7)中，激光器的波長為532nm。

本發明由于采用以上技術方案，使之與現有技術相比，存在以下的優點和積極效果：