[发明专利]N型晶体硅双面背接触太阳电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种N型晶体硅双面背接触太阳电池的制备方法，属于太阳电池领域。

背景技术

常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，晶体硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池，有着优异的电学性能和机械性能。因此，晶体硅太阳电池在光伏领域占据着重要的地位。高效化是目前晶体硅太阳电池的发展趋势，通过改进表面织构化、选择性发射结、前表面和背表面的钝化，激光埋栅等技术来提高太阳能电池的转化效率，但由于其需要特殊的设备和复杂的工艺流程，产业化进程受到制约。

目前，背接触硅太阳电池（MWT太阳电池）受到了大家的广泛关注，其优点在于：由于其正面没有主栅线，减少了电池片的遮光，提高了电池片的转换效率，在制作组件时，可以减少焊带对电池片的遮光影响，同时采用新的封装方式可以降低电池片的串联电阻，减小电池片的功率损失。传统的背接触晶体硅太阳电池的制备方法为：制绒、扩散制结、刻蚀、清洗、镀膜、打孔、印刷、烧结。另一方面，在当今硅材料日益紧缺的情况下，为了充分提高太阳电池的输出功率，双面受光型晶体硅太阳电池已经成为研究的热点。

现有的硅太阳电池采用的硅片基底主要包括P型和N型两种硅片。目前，太阳电池工业化生产中通常采用P型硅材料进行生产，然而，P型单晶硅中普遍存在光致衰减现象，这是因为P型单晶硅的B-O复合缺陷和碳氧复合缺陷的存在，由于这些复合缺陷的存在，降低了少子寿命和扩散长度，从而降低了电池的转换效率。和以P型硅片为基底制造的太阳电池相比，由于N型硅片中没有B-O复合对，以N型硅片为基底制造的太阳电池没有明显的光衰减现象；并且N型硅片的少子寿命高于P型硅片，因此N型硅太阳电池得到了越来越多的关注。

目前背接触晶体硅太阳能电池主要以P型晶体硅片为基底进行研制，N型硅片为基底的太阳电池还处于起步阶段。现有的N型背接触晶体硅太阳电池的背电场通常由三氯氧磷扩散过程形成，而三氯氧磷是由氮气携带来进行扩散的，不能做到指定区域扩散，因此无法避免重掺杂P型区域和重掺杂N型区域的连接，并产生漏电。太阳电池的漏电会导致后续的组件制作出现热斑，影响组件的发电功率和寿命。因此，开发一种适合N型晶体硅背接触太阳电池的制造工艺尤为重要。

发明内容

本发明目的是提供一种N型晶体硅双面背接触太阳电池的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种N型晶体硅双面背接触太阳电池的制备方法，包括如下步骤：

(1) 清洗硅片表面，去除损伤层，在硅片的正面和背面进行制绒；

(2) 在硅片背面进行局部磷掺杂，在硅片背面形成磷扩散层；硅片背面的非磷掺杂区域为硅片上待开孔的孔的周围区域；

(3) 在硅片的正面进行硼扩散，在硅片正面形成硼扩散层；

(4) 刻蚀周边结，去除硅片表面的杂质玻璃，清洗硅片表面；

(5) 对硅片的正面和背面或硅片的正面进行钝化；

(6) 对硅片的正面和背面设置减反射膜；

(7) 在硅片上开孔；

(8) 在孔内设置孔金属电极；双面印刷金属电极，烧结，即可得到N型晶体硅双面背接触太阳电池。

上文中，所述步骤(2)中硅片背面的非磷掺杂区域是相对局部磷掺杂的区域而言，是指除了局部磷掺杂之外的区域；所述硅片上待开孔的孔的周围区域是指硅片开孔之后的孔的周围区域，孔的周围区域是指硅片背面以开孔的孔中心为圆心的2~10mm的范围内的正方形、圆形、三角形或任意形状的区域。步骤(2)中的硅片尚未开孔，但其待开的孔的位置是可以提前确定的，因而其硅片上待开孔的孔的周围区域是可以提前确定的。

上述技术方案中，所述步骤(2)中的局部磷掺杂为：在硅片背面局部印刷磷浆，烘干，然后通过激光将烘干后的磷浆驱入硅片。

上述技术方案中，所述烘干的温度为100~400℃。

与之相应的另一种技术方案，一种N型晶体硅双面背接触太阳电池的制备方法，包括如下步骤：

(1) 清洗硅片表面，去除损伤层，在硅片的正面和背面进行制绒；

(2) 在硅片的正面进行硼扩散，在硅片正面形成硼扩散层；

(3) 在硅片背面进行局部磷掺杂，在硅片背面形成磷扩散层；硅片背面的非磷掺杂区域为硅片上待开孔的孔的周围区域；

(4) 刻蚀周边结，去除硅片表面的杂质玻璃，清洗硅片表面；