[发明专利]一种P型单晶硅电池及其制造方法

说明书

本发明涉及一种P型单晶硅电池及其制造方法，该制造方法包括以下步骤：在所述P型单晶硅片的上下表面形成多个平行排列的对应的第一条形沟槽和第二条形沟槽，所述第一条形沟槽的深度与所述P型单晶硅片的厚度的比值为0.6‑0.8，所述第二条形沟槽的深度与所述P型单晶硅片的厚度的比值为0.5‑0.7，所述第一条形沟槽与相邻的所述第二条形沟槽之间单晶硅层的厚度为25‑35微米；接着形成N型磷扩散层、N型重掺杂磷扩散区以及P型重掺杂硼扩散区；接着在所述P型单晶硅片的上下表面分别形成钝化层和电极。本发明的P型单晶硅电池具有优异的光电转换效率。

技术领域

本发明涉及硅电池制备技术领域，特别是涉及一种P型单晶硅电池及其制造方法。

背景技术

自从第一块太阳能电池在贝尔实验室诞生以来，硅太阳能电池得到了广泛的研究发展以及实际应用，特别是晶体硅太阳能电池，随着科学技术的不断发展，晶体硅太阳能电池的光电转换效率不断提升，生产成本也在持续下降。目前，晶体硅太阳能电池占太阳能电池全球市场总额的百分之八十以上，晶体硅太阳能电池片的产线光电转换效率目前也已突破20％，与传统火力发电的成本差也在不断缩小，在未来几年有望与火力发电的成本持平。晶体硅太阳能电池作为一种清洁无污染能源在改变能源结构、减少环境污染、实现可持续发展等方面的重要作用日益显现。按基材的掺杂类型不同，可以将晶体硅太阳能电池分为N型晶体硅太阳能和P型晶体硅太阳能电池，如何改变晶体硅太阳能电池的结构，以进一步提高其光电转换效率，这是业界广泛关注的问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种P型单晶硅电池及其制造方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种P型单晶硅电池的制造方法，包括以下步骤：

1)提供一P型单晶硅片，在所述P型单晶硅片的上表面形成多个平行排列的第一条形沟槽，在所述P型单晶硅片的下表面形成多个平行排列的第二条形沟槽，所述第一条形沟槽的深度与所述P型单晶硅片的厚度的比值为0.6-0.8，所述第二条形沟槽的深度与所述P型单晶硅片的厚度的比值为0.5-0.7，多个所述第一条形沟槽与多个所述第二条形沟槽在垂直方向上均不重叠，所述第一条形沟槽与相邻的所述第二条形沟槽之间单晶硅层的厚度为25-35微米；

2)接着对所述P型单晶硅片进行湿法刻蚀处理，以在所述P型单晶硅片的上表面以及所述第一条形沟槽的底部形成硅纳米线阵列；

3)接着对所述P型单晶硅片的上表面进行第一次磷扩散工艺，以在所述P型单晶硅片的上表面、所述第一条形沟槽的侧壁以及所述第一条形沟槽的底部上形成一N型磷扩散层，接着利用掩膜对所述P型单晶硅片的上表面进行第二次磷扩散工艺，以在所述P型单晶硅片上形成多个间隔设置的N型重掺杂磷扩散区；

4)接着利用掩膜对所述P型单晶硅片的下表面进行第一次硼扩散工艺，以在所述P型单晶硅片的下表面形成多个间隔设置的P型重掺杂硼扩散区；

5)接着在所述P型单晶硅片的上表面形成第一钝化层，并在所述P型单晶硅片的下表面形成第二钝化层；

6)接着在所述P型单晶硅片的上表面形成正面电极，并在所述P型单晶硅片的下表面形成背面电极。

上述技术方案中，进一步的，在所述步骤(1)中，所述P型单晶硅片的厚度为250-400微米，所述第一条形沟槽以及所述第二条形沟槽的宽度均为3-4毫米，相邻所述第一条形沟槽之间的间距为9-12毫米，相邻所述第二条形沟槽之间的间距为9-12毫米。

上述技术方案中，进一步的，在所述步骤(2)中，所述硅纳米线阵列中单个硅纳米线的直径为200-300纳米，相邻硅纳米线的间距为150-250纳米，单个硅纳米的长度为400-600纳米。

上述技术方案中，进一步的，在所述步骤(3)中，多个间隔设置的所述N型重掺杂磷扩散区均位于所述第一条形沟槽的底部。