[发明专利]采用新型掺杂方式的PERT晶体硅太阳电池的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于晶体硅太阳能电池制造领域，涉及到一种背面整面掺杂，以及背钝化背点接触的高效晶体硅太阳能电池的制作方法，特别涉及一种采用新型掺杂方式的PERT晶体硅太阳电池的制作方法。

背景技术

在能源匮乏、资源短缺以及环境污染等问题日益突出的背景下，利用自然资源太阳能发电，已被当作解决全球变暖以及化石燃料枯竭问题的对策,受到世界各国的青睐。然而较高的生产成本制约着其应用范围，且随着政府补贴大幅削减，降低电池片的生产成本，提高发电效率成为各生产厂家迫在眉睫的问题。

现代化太阳能电池工业化生产朝着高效低成本化方向发展，背面掺杂结合背面钝化点接触作为高效低成本发展方向的代表，其优势在于：

（1）优异的背反射器：由于电池背面介质膜的存在使得内背反射从常规全铝背场65%增加到92-95%。一方面增加的长波光的吸收，另一方面尤其对未来薄片电池的趋势提供了技术上的保证；

（2）介质薄膜优越的背面钝化技术：由于背面介质膜的良好的钝化作用，介质薄膜区域的背面复合速率降低至10-50cm/s；

（3）背面全面掺杂：有效地解决了背面点接触带来的背面电流拥挤的现象，且提供全背场的钝化作用。

虽然该电池结构，澳大利亚新南威尔士大学早在上世纪九十年代就已经提出，但是一种适合工业化生产的工艺方法并没有确定。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对目前现有技术中的不足，提出一种可量产的采用新型掺杂方式的PERT晶体硅太阳电池的制作方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采取了如下的技术方案：

一种采用新型掺杂方式的PERT晶体硅太阳电池的制作方法，包括以下步骤：

（1）硅片单面制绒，清洗：选择P型硅片，对选择的P型硅片的一面在碱液下进行表面绒面化，然后在酸性条件下进行化学清洗，除去表面杂质；

（2）正面沉积磷硅玻璃：在硅片的正面沉积5-500nm的磷硅玻璃层；

（3）背面沉积硼硅玻璃：在硅片的背面沉积10-400nm的硼硅玻璃层；

（4）高温退火，正面形成n+掺杂层，背面形成p+掺杂层：在高温炉中对硅片进行退火共扩散，使硅片的正面形成n+掺杂层，背面形成p+掺杂层；

（5）等离子刻边；

（6）清洗去除硅片表面残留的磷硅玻璃和硼硅玻璃；

（7）背面单面沉积氧化铝/氮化硅叠层膜；

（8）正面沉积氮化硅减反射膜；

（9）背面局部打开薄膜，露出硼掺杂层：背面进行金属化接触，具体采用激光在背面局部打开薄膜，露出硼掺杂层，进行局域硅铝接触；

（10）背面印刷背电极和铝层，正面印刷银栅线；

（11）烧结，测试。

所述步骤1中的制绒，清洗具体为：用质量分数为0.5-2%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液在75-85℃下对P型硅片表面进行化学腐蚀，制备出金字塔形状的绒面，随后用质量分数为0.5-30%的氢氟酸进行清洗。

所述步骤2中是采用常压化学气相沉积的方法沉积磷硅玻璃，采用丝网印刷的方式印刷磷浆，喷涂质量分数为0.5-50%的磷酸水溶液。

所述步骤3中是采用常压化学气相沉积的方法沉积硼硅玻璃，采用丝网印刷的方式印刷硼浆，喷涂质量分数为0.5-50%的硼酸水溶液。

步骤4中的高温退火具体为在链式高温炉或管式炉管中，在600-1000℃对硅片进行高温退火共扩散，最终正面形成方阻为30-140 ohm/sq的n+掺杂层，背面形成

方阻为50-200 ohm/sq的p+掺杂层。

所述步骤6中采用质量分数为0.5-30%的氢氟酸溶液清洗去除硅片表面残留的磷硅玻璃和硼硅玻璃。

所述步骤7中沉积的氧化铝膜的厚度为1-50nm，氮化硅膜的厚度为10-200nm，步骤8中沉积的氮化硅减反射膜的厚度为50-120nm。

所述步骤7和步骤8的顺序可以颠倒。

所述步骤9中采用点阵或线阵进行局域硅铝接触，采用点阵时，点的直径为30um-1mm，间距为50 um-2mm；采用线阵时，线宽为5-150 um，间距为200 um-5mm。

有益效果：采用上述技术方案的本发明具有以下优点：

具体而言，与现有技术相比，本发明采取的技术方案具有以下突出的优势：