[發明專利]一種背接觸式太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202110251502.1
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113130702B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 邵家駿;陳剛
• 申請（專利權）人: 浙江愛旭太陽能科技有限公司;廣東愛旭科技有限公司;天津愛旭太陽能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0216;H01L31/0236;H01L31/0352
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 李素蘭;何鍵云

本發明公開了一種背接觸式太陽能電池及其制備方法，所述制備方法包括以下步驟：S1、在硅片的背面形成交替設置的n+摻雜層和n++摻雜層；S2、在n+摻雜層和n++摻雜層上形成掩膜層；S3、去除部分的掩膜層和n+摻雜層，以形成第一開孔；S4、除去掩膜層，并對電池片半成品的背面進行制絨；S5、對電池片進行退火，并在電池片的正面依次形成Al₂O₃層和SiN_x層；S6、在電池片的背面形成SiN_x鈍化膜；S7、對第一開孔內的SiNx鈍化膜進行刻蝕，形成刻蝕至硅片的開槽；S8、形成N型電極和P型電極。本發明的制備方法工藝簡單，成本低。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種背接觸式太陽能電池及其制備方法。

背景技術

PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)，即鈍化發射極和背面電池技術，通過在常規太陽能技術基礎上，電池背表面進行介質膜鈍化，采用金屬局域接觸，大大降低背表面少子復合速度，同時提升背表面的光反射。得益于背面鈍化層的存在，PERC電池將p-n結間的電勢差最大化，這使得電子更穩定的流動，降低了電子的復合，從而提升電池效率。同時，PERC電池工藝簡單，與常規電池產線兼容性好，易于大規模量產，是新一代主流高效電池的代表。

PERC電池的核心就是在常規電池基礎上增加了全覆蓋的背面鈍化膜，常用背面鈍化材料有氧化鋁、氧化硅、氮氧化硅等。與氧化硅、氮化硅等相比，氧化鋁膜的固定負電荷密度高達10¹³/cm²，可提供非常好的場效應鈍化作用。業界大多采用等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)沉積鍍膜，可在同一設備中完成氧化鋁、氮化硅等多層膜的沉積，但其沉積膜質量要比原子層沉積(ALD)略差，且TMA耗量更高。因此，PECVD沉積氧化鋁膜工藝仍需持續改進，以提高光電轉化效率，降低生產成本。

PERC電池的生產成本和能量轉換效率已經接近極限，因此需研究新的電池結構，提升晶硅太陽能電池片的能量轉換效率，降低成本。

背接觸電池是一種將電池正負極柵線均放置在電池背面(非受光面)的電池，背接觸電池比PERC電池具有更高的能量轉換效率，背接觸電池的受光面無任何的金屬電極遮擋，可增加光吸收，從而有效增加電池的短路電流，使電池的能量轉換效率得到提高。

目前，背接觸電池是工業量產轉換效率最高的一種電池，其中包括多道掩膜工藝，光刻技術，離子注入技術等，制作工藝復雜，生產成本高。因此，如何開發一種低成本，工藝簡單的背接觸式太陽能電池，成為研究者關注的重點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種背接觸式太陽能電池及其制備方法，工藝簡單，成本低。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種背接觸式太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：

S1、在硅片的背面形成交替設置的n+摻雜層和n++摻雜層；

S2、在n+摻雜層和n++摻雜層上形成掩膜層；

S3、采用激光消融方法來去除部分的掩膜層和n+摻雜層，以形成第一開孔，獲得電池片半成品；

S4、除去掩膜層，并對電池片半成品的背面進行制絨；

S5、對電池片進行退火，并在電池片的正面依次形成Al₂O₃層和SiN_x層；

S6、在電池片的背面形成SiN_x鈍化膜；

S7、對第一開孔內的SiNx鈍化膜進行刻蝕，形成刻蝕至硅片的開槽；

S8、形成N型電極和P型電極。