[发明专利]PERC太阳电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PERC太阳电池及其制备方法，所述PERC太阳电池包括硅片及位于硅片表面的复合结构，所述硅片包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面下方形成有PN结，所述复合结构包括位于硅片第二表面上的钝化层、位于钝化层上的介质层、及位于介质层内或介质层表层的金属纳米颗粒阵列层。本发明中PERC太阳电池的长波响应得到明显的提升，电池正面光电转换效率有一定的提高；背面反射率明显下降，提高了背面的光吸收，从而大幅提高了电池背面的光电转换效率；PERC太阳电池的双面率得到了有效的提高，取得了意想不到的效果。

技术领域

本发明属于太阳电池技术领域，尤其是一种PERC太阳电池及其制备方法。

背景技术

光伏发电是新能源的重要组成，近年来获得了飞速发展。但光伏发电要成为未来主力能源形势，必须要实现高效率与低成本。目前商业化的太阳电池产品中，晶体硅(单晶和多晶)太阳电池的市场份额最大，一直保持接近九成的市场占有率。其中局部接触背钝化(PERC)太阳电池由于较高的光电转换效率，以及相对简单的工艺流程，目前逐渐成为业内主流的产业化晶硅太阳电池技术。

PERC太阳电池的核心是在硅片的背面用氧化铝或者氧化硅薄膜(5～100nm)覆盖，以起到钝化表面、提高长波响应的作用，从而提升电池的转换效率。但是，氧化铝或者氧化硅不导电，因此需要对该薄膜局部开口，以便于铝浆与硅片背表面接触，收集电流。另外，铝浆在高温烧结过程中，会破坏氧化铝或者氧化硅的钝化作用，因此通常要在氧化铝或者氧化硅薄膜上再覆盖氮化硅介质膜，起到保护作用。现有的PERC太阳能电池的制备方法主要包括如下步骤：制绒、扩散、背抛光、刻蚀和去杂质玻璃、背面沉积氧化铝或氧化硅薄膜、沉积氮化硅保护膜、正面沉积氮化硅减反射层、背面局部开口、丝网印刷正背面金属浆料、烧结，即可得到PERC太阳电池。

其中，PERC双面电池的两面均可受光发电，同时铝浆成本降低，具有优良的双玻封装可靠性，目前已是一种产业化程度较为成熟的太阳能电池。在现有技术中，为了保证背面钝化膜的钝化质量，背面要进行抛光处理，这样会导致双面电池的背面反射率较高，从而影响电池片的背面转换效率；另外，长波长的光子在被吸收前会透过硅片背面，从而也会影响电池片的正面转换效率。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种PERC太阳电池及其制备方法。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种PERC太阳电池及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种PERC太阳电池，所述PERC太阳电池包括硅片及位于硅片表面的复合结构，所述硅片包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面下方形成有PN结，所述复合结构包括位于硅片第二表面上的钝化层、位于钝化层上的介质层、及位于介质层内或介质层表层的金属纳米颗粒阵列层。

作为本发明的进一步改进，所述复合结构包括位于硅片第二表面上的钝化层、及位于钝化层上的介质层，所述金属纳米颗粒阵列层位于介质层的上表层和/或下表层上。

作为本发明的进一步改进，所述复合结构包括位于硅片第二表面上的钝化层、位于钝化层上的第一介质层、及位于第一介质层上的第二介质层，所述金属纳米颗粒阵列层位于第一介质层和第二介质层之间。

作为本发明的进一步改进，所述钝化层包括SiN_x、SiO₂、Al₂O₃中的一种或多种，钝化层的厚度为1～100nm，所述介质层包括SiN_x、SiO₂、SiO_xN_y、Al₂O₃、TiO₂中的一种或多种，介质层的厚度为1～100nm。