[发明专利]一种N型背结太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种N型背结太阳能电池的制备方法。

背景技术

太阳能是一种最清洁、最普遍和最有潜力的能源。太阳能电池，也称光伏电池，是一种通过光电效应或者光化学效应将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。当太阳光照在太阳能电池上时，太阳能电池的p-n结形成空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，光生空穴流向p区，光生电子流向n区，接通电路后就形成电流。在当今能源短缺的情况下，太阳能电池是一种有广阔前景的新型能源。目前，N型单晶硅片制作的太阳能电池由于对金属杂质不敏感，光衰减小，日益展现出其在太阳能领域的优势。

通常，N型背结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将硅片进行清洗处理；

步骤2：将硅片的受光面进行制绒处理；

步骤3：将硅片的背光面进行抛光处理；

步骤4：对硅片的表面进行磷扩散；

步骤5：去除硅片背光面的磷；

步骤6：在硅片受光面形成掩膜；

步骤7：对硅片的表面进行硼扩散；

步骤8：去除硅片的表面的硼硅玻璃、磷硅玻璃和掩膜层；

步骤9：用硝酸氧化的方法在硅片的表面形成氧化硅钝化层；

步骤10：在硅片的背光面沉积氧化铝钝化层；

步骤11：在硅片的背光面沉积氮化硅钝化层；

步骤12：在硅片的受光面沉积氮化硅减反膜；

步骤13：在硅片的背光面激光开窗，以形成点接触图案；

步骤14：在硅片的背光面印刷铝电极，在受光面印刷银电极；

步骤15：共烧结形成金属化接触。

硼扩散是N型背结太阳能电池的制备中的重要环节，采用三溴化硼进行扩散时，由于三溴化硼为液态源，扩散性比气态源差，导致硅片边缘掺杂浓度高，而中心掺杂浓度低，均匀性很难控制，硼扩散一直是N型硅太阳能电池掺杂的一个难点，常规扩散较难实现低浓度的均匀掺杂，从而降低了太阳能电池的光电转换效率，并且常规硼扩散之前需要制作较厚的掩膜来阻挡磷扩散面受到硼扩散的影响，工艺比较复杂，增加了太阳能电池的制作成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种N型背结太阳能电池的制备方法，以提高太阳能电池的光电转换效率。

本发明提供了一种N型背结太阳能电池的制备方法，所述方法包括：

对N型单晶的硅片的受光面进行离子注入；

对离子注入后的硅片进行高温氧化激活；

对高温氧化激活后的硅片的背光面进行硼扩散；

在硅片的背光面形成钝化层，在硅片的受光面形成减反膜；

形成太阳能电池的电极。

可选的，所述对硅片的受光面进行离子注入之前，还包括：

对硅片进行清洗处理；

对清洗处理后的硅片的受光面进行制绒处理；

对清洗处理后的硅片的背光面进行抛光处理。

可选的，所述在硅片的背光面形成钝化层，在硅片的受光面形成减反膜，包括：

去除所述高温氧化激活和所述硼扩散时在硅片的表面产生的氧化层和硼硅玻璃；

在硅片的表面形成氧化硅钝化层；

在硅片的背光面形成氧化铝钝化层；

在硅片的背光面形成氮化硅钝化层；

在硅片的受光面形成氮化硅减反膜。

可选的，所述形成太阳能电池的电极，包括：

在硅片的背光面激光开窗，以形成点接触图案；

在硅片的背光面印刷铝电极，在受光面印刷银电极；

将所述铝电极和所述银电极进行共烧结，以形成金属化接触。

可选的，所述离子注入的元素为磷元素；

在所述离子注入之后，在硅片的受光面形成间隔存在的两种掺杂浓度。

可选的，所述硼扩散采用的方法为三溴化硼液态源扩散法。

可选的，所述去除所述高温激活和所述硼扩散时在硅片的表面产生的氧化层和硼硅玻璃时采用的药液为氢氟酸溶液。

可选的，所述在硅片的表面形成氧化硅钝化层采用的方法为硝酸氧化法；

形成氧化硅钝化层的温度范围为30至90摄氏度；

形成氧化硅钝化层的时间范围为10至60分钟。

可选的，所述在硅片的背光面形成氮化硅钝化层采用的方法为等离子增强化学气相沉积法；

所述氮化硅钝化层的厚度为60至90纳米。