[实用新型]一种晶硅太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种晶硅太阳能电池。

背景技术

晶硅太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结(P-NJunction)上，形成新的空穴-电子对(V-Epair)，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。

晶硅太阳能电池的制备工艺分为制绒、扩散、刻蚀、正面镀膜、丝网印刷、烧结六大工序。其中，制绒的目的是在硅片正面形成凹凸不平的织构化绒面结构，增加太阳光的吸收面积，降低太阳光的反射率，行业内都是采用化学酸法制绒的方式对晶硅表面制绒。扩散的目的是在P型硅衬底的表面形成N型硅，从而形成电池的核心部件-PN结。行业内都是采用管式三氯氧磷高温扩散的方式，扩散温度高达800多度，但是高温会降低硅片的少子寿命，采用管式三氯氧磷高温扩散形成的N型层使得电池的少子复合很大，需要镀两层氮化硅膜，第一层用于钝化N型层，减少电池表面的少子复合，第二层用于减反射功能，存在结构复杂、电池制造成本高和生产效率低的缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、降低电池制造成本和生产效率高的晶硅太阳能电池。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种晶硅太阳能电池，所述晶硅太阳能电池从上至下依次包括正电极、氮化硅减反膜、掺杂氮元素的N型硅层、P型硅衬底、铝背场和背电极，P型硅衬底下表面为抛光面，上表面为绒面结构，掺杂氮元素的N型硅层覆盖所述上表面的绒面结构，氮化硅减反膜覆盖在所述掺杂氮元素的N型硅层上。

作为上述方案的改进，所述绒面结构通过紫外激光在氮气气氛中对硅片进行处理制得。

作为上述方案的改进，所述氮化硅减反膜的折射率为2.0-2.5。

作为上述方案的改进，所述氮化硅减反膜的厚度为50nm-100nm。

作为上述方案的改进，所述正电极的宽度为5-20um。

作为上述方案的改进，所述氮化硅减反膜采用PECVD的方法沉积在掺杂氮元素的N型硅层上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型通过掺杂氮元素的N型硅层代替掺杂磷元素的N型硅层，采用掺杂氮元素的N型硅层不面要钝化，其表面具有较好的钝化效果，因此只需在掺杂氮元素的N型硅层覆盖一层氮化硅减反膜就可以，具有结构简单、降低电池制造成本和生产效率高的优点。

附图说明

图1是本实用新型晶硅太阳能电池的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1所示，本实用新型的一种晶硅太阳能电池，所述晶硅太阳能电池从上至下依次包括正电极1、氮化硅减反膜2、掺杂氮元素的N型硅层3、P型硅衬底4、铝背场5和背电极6，P型硅衬底4下表面为抛光面，上表面为绒面结构，掺杂氮元素的N型硅层3覆盖所述上表面的绒面结构，氮化硅减反膜2覆盖在所述掺杂氮元素的N型硅层3上。

进一步地，绒面结构通过紫外激光在氮气气氛中对硅片进行处理制得。

进一步地，氮化硅减反膜的折射率为2.0-2.5，厚度为50nm-100nm，正电极的宽度为5-20um。

进一步地，所述氮化硅减反膜采用PECVD的方法沉积在掺杂氮元素的N型硅层上。

本实用新型所述的高效晶硅太阳能电池的制备步骤具体如下：

步骤S100：对硅片进行双面抛光；

本步骤采用NaOH溶液对硅片双面抛光，NaOH溶液的浓度为10％-30％。

步骤S101：在氮气气氛中对硅片激光制绒，同时形成一层N型硅；

本步骤采用紫外激光在氮气气氛中对硅片正面制绒，同时形成一层N型硅。氮气浓度为10kg/L-50kg/L，激光波长为355nm，激光功率为0.05W-10W，移动速度为100mm/s-1000mm/s,频率为10kHz-1000kHz。

步骤S102：采用氢氟酸和盐酸的混合酸清洗硅片；

本步骤采用氢氟酸和盐酸的混合酸清洗硅片，氢氟酸的浓度为2.5％-5％(质量分数)，盐酸的浓度为5％-10％(质量分数)。

步骤S103：在所述硅片正面进行PECVD镀膜，形成氮化硅减反膜；

本步骤采用PECVD的方法沉积氮化硅膜，氮化硅膜的折射率为2.0-2.5，厚度为50nm-100nm。

步骤S104：在硅片背面印刷背电极和铝背场；