[发明专利]N型太阳能电池片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池的生产加工领域，更具体地说，涉及一种N型太阳能电池片及其制造方法。

背景技术

太阳能电池，也称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。目前，80％以上的太阳电池是由晶体硅(单晶硅和多晶硅)材料制备而成，因此，制备高效率的晶体硅太阳电池对于大规模利用太阳能发电有着十分重要的意义。

目前，晶体硅太阳能电池的生产过程已经标准化，其主要步骤如下：

步骤S11、化学清洗硅片表面以及表面织构化处理(即表面制绒)，通过化学反应在原本光滑的硅片表面形成凹凸不平的结构，以增强光的吸收；

步骤S12、扩散制结，将P型(或N型)的硅片放入扩散炉内，使N型(或P型)杂质原子接触硅片表面层，通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成PN结，使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样便形成电流，也就是使硅片具有光伏效应，扩散的浓度、结深以及扩散的均匀性直接影响太阳能电池的电性能。

在常规P型晶体硅太阳能电池中，一般只在电池正面进行扩散制结，在N型晶体硅太阳能电池中，还会在电池背面采用扩散工艺形成背场，所述P型晶体硅包括P型的单晶硅和多晶硅，同理，所述N型晶体硅包括N型的单晶硅和多晶硅；

步骤S13、周边等离子刻蚀，去除扩散过程中在硅片边缘形成的将PN结短路的导电层；

步骤S14、平板PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition，等离子增强型化学气相淀积)，即沉积减反射膜，主要采用氮化硅膜、氮氧化硅和/或氮化钛膜，利用薄膜干涉原理，减少光的反射，起到钝化作用，增大电池的短路电流和输出功率，提高转换效率；

步骤S15、印刷电极，在常规P型晶体硅太阳能电池中，一般采用银浆印刷正电极和背电极，采用铝浆印刷背电场，以收集电流并起到导电的作用，在N型晶体硅太阳能电池中，一般背场是在扩散过程中形成的；

步骤S16、烧结，在高温下使印刷的金属电极与硅片之间形成合金，也就是使各接触面都形成良好的欧姆接触，减小电池的串联电阻，增加电池的输出电压和输出电流，因此能否形成良好的欧姆接触对整个电池片的转换效率有着至关重要的作用。

在实际生产过程中发现，经过烧结后，往往会出现一些低效片，对于N型电池片来说，这种情况更加明显。发明人研究发现，对于这些低效片，在烧结后电池片的金属电极(即栅线，一般为银电极)与硅基底之间的接触情况变差，从而导致串联电阻的增加，进而导致电池片的填充因子(FF)下降，降低了电池片的转换效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种N型太阳能电池片及其制造方法，改进了金属栅线与硅基底之间接触情况，提高了电池片光电转换效率，提高了经济效益。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种N型太阳能电池片制造方法，包括电池片表面的制绒过程、扩散制结过程、周边等离子刻蚀过程、沉积减反射膜过程和印刷电极过程，其中，在扩散制结过程中，采用扩散工艺形成N型重掺杂背场，所述背场的表面掺杂浓度大于常规N型太阳能电池片的背场表面掺杂浓度；

在印刷电极过程中，采用银铝浆制作所述电池片正面和背面的栅线。

优选的，所述背场的表面掺杂浓度在5E20cm-3～1.3E21cm-3以内。

优选的，所述背场的表面掺杂浓度在9.5E20cm-31.3E21cm-3以内。

优选的，所述背场的掺杂深度在0.3μm～2μm以内。

优选的，所述背场的掺杂深度在0.8μm～1.2μm以内。

优选的，所述银铝浆中铝的浓度在0.5％～5％以内。

优选的，所述沉积减反射膜过程为，先后在电池片的正面和背面均进行减反射膜的沉积。

优选的，所述减反射膜为富氢的氮化硅薄膜、富氢的氮氧化硅薄膜和富氢的氮化钛薄膜中的至少一种。

本发明实施例还公开了一种采用上述方法制造的N型太阳能电池片，所述太阳能电池片N型背场的表面掺杂浓度大于常规N型太阳能电池片的背场表面掺杂浓度，所述太阳能电池片的栅线材料为银铝浆。

优选的，所述N型背场的表面掺杂浓度在5E20cm-3～1.3E21cm-3以内，所述银铝浆中铝的浓度在0.5％～5％以内。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：