[发明专利]一种N型局域铝背晶体硅太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种N型局域铝背晶体硅太阳能电池及其制备方法。 

背景技术

相对于P型硅片，N型硅片具有更高的少数载流子寿命，且对金属杂质的敏感性较弱，另外对于基体中没有人为掺杂的硼原子，不会形成硼氧复合对，所以N型电池无光致衰减，上述原因使N型硅片成为高校晶硅电池宠儿，但有利有弊，N型硅片的工艺制程相对比较复杂，制备成本比较高，所以目前产业化的仍旧是P型电池。 

目前，背钝化电池技术在P型电池上已经较为成熟，但在N型电池上用于工业化生产的技术方案仍然比较稀缺。 

故需要一种新的技术方案，已解决上述问题。 

发明内容

发明目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供了一种N型局域背铝晶体硅太阳能电池及其制备方法。 

技术方案：本发明公开了一种N型局域背结晶体硅太阳能电池，以N型硅片作为基体，从上至下依次叠层银电极、氮化硅减反膜、磷扩散层、硅基体、钝化膜、铝层和发射结；所述钝化膜上设有点阵列或者线阵列图形，铝浆烧结形成的发射结透过钝化膜上的图形与硅基体局域接触。 

进一步优化，本发明所述的钝化膜为氧化铝和氮化硅叠层钝化膜。 

进一步优化，本发明所述的N型硅片的电阻率为0.5-12 ohmcm。 

本发明通过在电池背面设有钝化膜，有效增加对长波光的吸收，对未来薄片电池提供了技术保证。 

本发明还公开了一种N型局域背结晶体硅太阳能电池的制备方法，包括以下步骤： 

（1）硅片去损伤并制绒；

（2）硅片正面磷扩散；

（3）利用扩散自然形成的磷硅玻璃作为硅片正面掩膜，硅片背面抛光，同时，去除硅片正面制绒面的磷硅玻璃并进行清洗；

（4）硅片背面生长氧化铝作为钝化膜；

（5）硅片正面采用氮化硅作为减反膜；

（6）硅片背面生长氮化硅作为钝化膜；

（7）硅片背面利用激光在氮化硅上开孔；

（8）硅片背面印刷铝浆；

（9）在正面印刷银栅线，烧结形成银电极；

（10）在forming gas气氛下退火；

其中：步骤（1）所述的硅片采用N型单晶硅片作为基体，电阻率控制在0.5-12 ohmcm；

步骤（2）采用管式磷扩散或者链式磷扩散；

步骤（3）采用湿法设备对硅片背面进行磷硅玻璃去除，采用溶液浓度为0.1-20%的氢氟酸溶液去除硅片正面磷硅玻璃；

步骤（5）硅片正面采用PECVD的方法生长氮化硅减反膜；

步骤（6）硅片反面采用PECVD的方法生长氮化硅钝化膜。

上述介质薄膜生长部分顺序可以改变。 

本发明所述的步骤（2）中的磷扩散方阻控制在50-180 ohm/sq。 

本发明所述的步骤（4）中的钝化膜厚度控制在1-50nm。 

本发明所述的步骤（5）中氮化硅减反膜（2）厚度控制在50-120nm，折射率控制在1.9-2.3 

本发明所述的步骤（6）中背面氮化硅钝化膜厚度控制在50-200nm。

本发明所述的步骤（8）中的激光刻蚀为线阵列或点阵列，线阵列其刻蚀线宽控制在5-80um，间距控制在0.1-2.0mm，点阵列其点的直径为5-80um，间距为0.1-2.0mm。 

本发明所述的步骤(10)的退火温度控制在150-400℃，时间控制在3-60分钟。 

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点： 

1、本发明通过采用将背面反型层钝化技术与局域铝背结相结合，本发明的铝发射结的作用为：发射结和背面金属化，省略了高温扩硼对硅片基体的影响，大幅度降低了生产成本，降低能耗，减少环境污染，本发明具有高效低成本等特点，且制备方法步骤简单，操作方便，具有良好的经济效益和环境效益；

2、本发明通过采用电池背面介质膜，使内背反射从65%增加到92-95%，提高对长波光的吸收能力的同时，为薄片电池提高了技术保证；

3、本发明通过采用背钝化技术，能有效降低介质薄膜区域的背面符合速率至10-50 cm/s。

4、本发明能够直接在现行的工业化太阳电池生产线上实现。 

附图说明

    图1为本发明的电池截面结构示意图。

具体实施方式