[發(fā)明專利]可改善LeTID現(xiàn)象的P型單晶PERC電池及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910972959.4
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN111029436B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康海濤;郭萬武;吳中亞
• 申請（專利權(quán)）人: 中建材浚鑫科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0216;H01L31/054
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 張霞

本發(fā)明提供了一種可改善LeTID現(xiàn)象的P型單晶PERC電池的制作方法，包括如下步驟：步驟S1，表面織構(gòu)；步驟S2，高溫磷擴(kuò)散；步驟S3，周邊刻蝕及背面拋光；步驟S4，正、背面二氧化硅層制備；步驟S5，背面氧化鋁層制備；步驟S6，背面碳氮化硅層制備；步驟S7，背面氮氧化硅疊層制備；步驟S8，正面氮氧化硅層制備；步驟S9，背面激光開槽；步驟S10，正、背面電極制備。本發(fā)明通過改變電池膜層結(jié)構(gòu)、制作原材料及相應(yīng)的工藝優(yōu)化方法來減少氫源來源，降低太陽能電池片中的多余氫原子，達(dá)到改善太陽能電池LeTID現(xiàn)象的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種P型單晶PERC電池及其制作方法，具體涉及一種可改善LeTID現(xiàn)象的P型單晶PERC電池及其制作方法，屬于太陽能電池生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，光伏行業(yè)的主流產(chǎn)品是摻硼P型單晶PERC（PassivatedEmmiter and RearCell，也稱鈍化發(fā)射極和背面電池）太陽能電池，但該主流產(chǎn)品存在不同程度的光致衰減（LID，Light Induced Degradation）和光熱衰減（LeTID，Light and elevatedTemperature Induced Degradation）現(xiàn)象。光致衰減和光熱衰減是指在一定高溫和光照條件下，PERC電池具有明顯的效率衰減現(xiàn)象，嚴(yán)重影響太陽能電池的發(fā)電量。目前行業(yè)內(nèi)主要是通過各種工藝優(yōu)化方法改善PERC電池的LID；但是針對LeTID的改善優(yōu)化方法卻很少，致使摻硼P型PERC太陽能電池中LeTID嚴(yán)重的有時(shí)會(huì)超過10%左右，嚴(yán)重制約P型單晶PERC電池的發(fā)展。

一般理論認(rèn)為，光熱衰減主要是由于電池片中存在多余的氫原子、硅片缺陷及金屬雜質(zhì)等幾種因素綜合造成的，其中電池片中多余的氫原子是最主要因素。多余的氫越多，衰減越嚴(yán)重，從而導(dǎo)致電池和組件效率下降。為了改善這一問題，目前有兩個(gè)研究方向：一種是采用低缺陷高質(zhì)量硅片，但會(huì)導(dǎo)致制造成本大幅增加，不符合光伏行業(yè)降本提效發(fā)展趨勢；另一種是盡可能減少電池片中氫的含量，但現(xiàn)有電池制作工序并不能減少氫含量，因?yàn)樵诶肞ECVD法沉積正面SiNx薄膜及背面沉積AlOx/SiNx疊層膜時(shí)，都會(huì)有大量的氫源引入，最終導(dǎo)致電池片中出現(xiàn)多余的氫原子，產(chǎn)生嚴(yán)重的LeTID現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種可改善LeTID現(xiàn)象的P型單晶PERC電池及其制作方法，通過改變電池膜層結(jié)構(gòu)、制作原材料及相應(yīng)的工藝優(yōu)化方法來減少氫源來源，降低太陽能電池片中的多余氫原子，達(dá)到改善太陽能電池LeTID現(xiàn)象的技術(shù)效果。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種可改善LeTID現(xiàn)象的P型單晶PERC電池的制作方法，包括如下步驟：

步驟S1，表面織構(gòu)：利用低濃度堿溶液對硅片在不同晶體取向上具有不同腐蝕速率的各向異性腐蝕特性，在P型硅片表面腐蝕形成形成金字塔狀表面形貌，其中，反應(yīng)堿溶液：1.0-1.5wt%的NaOH，反應(yīng)時(shí)間:200-400s，溫度:70-90℃，反射率：11-12%；

步驟S2，高溫磷擴(kuò)散：用氮?dú)馔ㄟ^恒溫的液態(tài)源瓶，把擴(kuò)散源三氯氧磷帶入高溫?cái)U(kuò)散爐中，同時(shí)通入足量的氧氣，經(jīng)過反應(yīng)后磷原子擴(kuò)散進(jìn)入P型硅片內(nèi)部，形成N型雜質(zhì)分布，得到PN結(jié)，其中，氮?dú)饬髁浚?00-800sccm，氧氣流量：600-1000sccm，反應(yīng)時(shí)間：80-100min，溫度：700-800℃，擴(kuò)散方阻：110-130歐姆，再采用激光摻雜方法在正面電極區(qū)域形成重?fù)絽^(qū)，方阻為：90-100歐姆；

步驟S3，周邊刻蝕及背面拋光：利用HF酸液對擴(kuò)散后的硅片背面和邊緣進(jìn)行腐蝕,去除邊緣的N型硅,使得硅片的正、背表面相互絕緣，使用KOH和拋光添加劑對硅片背面進(jìn)行拋光處理，背面反射率：40-45%；