[實(shí)用新型]雙氧化層PERC電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821612102.9
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN208970515U
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉斌;黃輝巍;薛偉;陸曉慧;黃柳柳
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇順風(fēng)新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/068;H01L31/0236;H01L31/18
• 代理公司: 常州知融專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32302
• 代理人: 路接洲

本實(shí)用新型涉及一種雙氧化層PERC電池，包括單晶硅本體，單晶硅本體的絨面金字塔的表面具有復(fù)合氧化層；復(fù)合氧化層包括濕氧氧化層和干氧氧化層；濕氧氧化層設(shè)置于干氧氧化層的內(nèi)側(cè)。采用本實(shí)用新型可以制備出沒有尖銳的頂角和棱邊的單晶硅形貌，降低缺陷態(tài)密度，提高少子壽命，從而提升電池轉(zhuǎn)換效率，改善電池漏電；可為堿拋光提供掩膜保護(hù)，易去除，不需增加額外工序。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種雙氧化層PERC電池。

背景技術(shù)

光伏電池的轉(zhuǎn)換效率是衡量電池質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。提高電池效率、降低生產(chǎn)成本仍是目前以及未來光伏行業(yè)的首要任務(wù)。PERC電池，即發(fā)射極及背面鈍化電池(PassivatedEmitter and Rear Cell)，利用Al₂O₃等鈍化材料對電池背面進(jìn)行鈍化，可以有效降低背表面復(fù)合，提高開路電壓(Voc)，增加背表面反射，提高短路電流(Isc)，從而提升電池轉(zhuǎn)換效率。

電池結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：(1)電池的背面需沉積鈍化膜；(2)背場的鋁漿直接覆蓋在背面鈍化膜上，與硅基體形成局部接觸。該結(jié)構(gòu)使得電池具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)電池背面具有更低的復(fù)合速度，可獲得更高的開路電壓；(2)具有更優(yōu)的紅外背反射性能，可提高短路電流；(3)串聯(lián)電阻增加，填充因子(FF)相對較低。

目前單晶PERC電池工藝流程為：(1)堿制絨(2)磷擴(kuò)散(3)背面酸酸拋光(4)沉積氧化鋁(5)正背面鍍SiNx(6)背面沉積鈍化膜(7)背面激光開槽(8)金屬化(9)燒結(jié)(10)測試。單晶堿制絨的絨面為“金字塔”結(jié)構(gòu)，尺寸為1-3μm，“金字塔”塔尖和棱邊較為尖銳，懸掛鍵密集，降低少子壽命，且不利于鈍化層的均勻分布，影響鈍化效果，造成開壓降低，影響電池效率。因此，有必要去掉金字塔塔尖和棱角，對金字塔絨面進(jìn)行圓滑處理。目前圓滑硅片表面金字塔結(jié)構(gòu)主要是利用濕化學(xué)腐蝕法，利用酸堿對金字塔絨面進(jìn)行圓滑。但濕化學(xué)腐蝕法反應(yīng)較為劇烈，不易控制。此外，化學(xué)腐蝕后的廢水容易對環(huán)境造成污染，還需要額外的處理，綜合成本較高。

此外，PERC電池主要采用ALD法在背面制備三氧化二鋁薄膜的方式，所制氧化鋁厚度通常在幾納米，這就要求背面要具有良好的平整性，目前方法主要是對背面進(jìn)行拋光處理。拋光工藝有酸拋光和堿拋光工藝兩種。堿拋光工藝處理的PERC電池背面較常規(guī)酸拋平整，有利于背鈍化以及背面接觸。提高了電池的少子壽命及開路電壓，同時背面形成鏡面增加了長波的內(nèi)反射，也提升了短路電流，所制電池較常規(guī)酸拋工藝效率提升0.1％以上。此外堿拋光廢液容易處理，對環(huán)境污染較小，綜合成本較低。堿拋光工藝拋光速度較為溫和，易于控制，但反應(yīng)反應(yīng)時間也較酸拋光長，需要在槽式機(jī)中進(jìn)行。利用槽式機(jī)拋光需要將硅片兩面完全浸入槽內(nèi)，容易對正面擴(kuò)散層造成腐蝕，破壞PN結(jié)，大大降低電池效率。為了保護(hù)正面不被腐蝕，目前主要采用添加劑和正面鍍掩膜兩種方式，添加劑效果不太穩(wěn)定，且其中的有機(jī)成分如若去除不干凈也易對電池效率造成影響。目前掩膜法主要是是通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法鍍氮化硅掩膜，當(dāng)?shù)柩谀ぶ旅苄暂^差時，作為堿的腐蝕阻擋層效果并不理想，特別是在絨面尖角處，其氮化硅的覆蓋厚度較其他區(qū)域要薄，堿液會滲透氮化硅而將其下方的PN結(jié)腐蝕掉，從而產(chǎn)生局部漏電，造成電池性能惡化。此外利用氮化硅做掩膜還需增加額外的去掩膜工序，過程繁瑣。且鍍膜后電池電池潔凈度也較差，容易引入雜質(zhì)缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種雙氧化層PERC電池，不僅正面能夠使金字塔絨面尖銳的頂端和棱角平滑，提升電池效率，而且可作為掩膜為背面堿拋光提供保護(hù)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：一種雙氧化層PERC電池，包括單晶硅本體，所述的單晶硅本體的絨面金字塔的表面具有復(fù)合氧化層；所述的復(fù)合氧化層包括先與絨面金字塔的塔尖以及棱角處反應(yīng)的濕氧氧化層和后用于堿拋光時起掩膜作用的干氧氧化層；所述的濕氧氧化層設(shè)置于干氧氧化層的內(nèi)側(cè)。