[發明專利]一種高效的背接觸P型太陽能電池結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202211525767.7
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115954398A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 歐文凱;董思敏;向亮睿
• 申請（專利權）人: 普樂新能源科技（泰興）有限公司
• 主分類號: H01L31/0288
• 分類號: H01L31/0288;H01L31/0216;H01L31/18;H01L31/068
• 代理公司: 蘇州創策知識產權代理有限公司 32322
• 代理人: 馮燕云

本發明公開了一種高效的背接觸P型太陽能電池結構及其制備方法，屬于太陽能電池技術領域。電池結構包括：采用摻鎵P型硅作為襯底；襯底的背面具有N區、P區、鏤空結構、正電極和負電極；襯底的正面從背面至正面依次涂覆有氧化鋁和鈍化層；N區從正面至背面依次涂覆有隧穿氧化層、氧化鈦層、氧化鋁和鈍化層；P區從正面至背面依次涂覆有氧化鋁和鈍化。制備方法的步驟大致為：清洗拋光；生長隧穿氧化層及氧化鈦；激光開膜；清洗及正面堿制絨；硅片雙面生長氧化鋁及鈍化層；再次激光開膜；絲網印刷正負電極；光注入。本發明在工藝流程上高效的同時，高溫機臺少，降低機臺和工藝的繁瑣性，因此有操作簡單、生產成本低、效率高的優點。

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，具體涉及的是一種高效的背接觸P型太陽能電池結構及其制備方法。

背景技術

目前，PERC是最主流的電池技術。然而，相比于前兩年電池效率的快速提升當前PERC電池盈利承壓且轉換效率面臨天花板的背景下，PERC技術即將走入終結，一定會被轉換效率更高的技術所替代。隨著N型電池技術迭代加快，光伏行業基于摻雜硅層鈍化的技術有異質結和隧穿氧化層鈍化接觸技術，TOPcon、IBC和HJT多條路線有望并行存在。其中鈍化接觸結構分別有本征非晶硅和摻雜非晶硅、氧化層和摻雜多晶硅組成；根據不同的摻雜類型分為電子選擇性接觸和空穴選擇性接觸；兩種電池技術都保持著較高的電池轉換效率，這主要歸功于鈍化接觸結構出色的表面鈍化J0和低接觸電阻率ρc以上薄膜的沉積均需要額外的摻雜技術形成對載流子的選擇性。

然而相較P型硅，N型硅電池在硅片成本上較昂貴，使得目前各高效電池上線進展緩慢，加之HJT銀漿成本大約是PERC的6倍以及采用低溫工藝，銀漿的拉力降低，容易出現脫焊，造成可靠性降低使得HJT產業化變得遙不可及。TOPCon電池相較HJT，雖然比PERC電池產線兼容性好一些，但是其雙面擴散、工序繁瑣及其高能耗使得生產成本上升明顯，加之繞鍍非晶硅處理難度，使得其產出良率大大降低，而IBC電池制備過程中需要多步摻雜等工藝復雜，結構設計難度最大，使得其制造成本較高。

發明內容

本發明為解決上述背景技術中存在的技術問題，提供了一種高效的背接觸P型太陽能電池結構及其制備方法。

本發明采用以下技術方案：一種高效的背接觸P型太陽能電池結構，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底為摻鎵P型硅；所述襯底的背面具有N區和P區，所述P區的邊緣處為鏤空結構，通過所述鏤空結構實現N區和P區的分隔；所述襯底的正面從背面至正面依次涂覆有氧化鋁和鈍化層；

其中，所述N區從正面至背面依次涂覆有隧穿氧化層、氧化鈦層、氧化鋁和鈍化層；所述P區從正面至背面依次涂覆有氧化鋁和鈍化層。

在進一步的實施例中，還包括：正電極，垂直設于所述P區；所述正電極與所述襯底之間為局部接觸；

負電極，處置設于所述N區；所述負電極與所述襯底無直接接觸。

制備如上所述的一種高效的背接觸P型太陽能電池結構的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、將襯底進行清洗拋光；于襯底的背面生長隧穿氧化層及氧化鈦；

步驟二、按照預定圖形使用激光開膜的方式將背表面生長的部分隧穿氧化層及氧化鈦開掉，分別得到N區和P區；

步驟三、清洗，并在襯底的正面堿制成絨面，將絨面反射率控制在11％以內；與襯底的正、背面依次生長氧化鋁和鈍化層；

步驟四、按照預定圖形再次使用激光開膜，將背表面P區邊緣處生長的氧化鋁及鈍化層開掉，實現P區和N區的分隔；

步驟五、絲網印刷正負電極，N區印刷負電極Ag漿，P區印刷正電極Al漿及燒結；

步驟六、光注入。