[发明专利]背面钝化太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明公开了背面钝化太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：依次对硅片进行制绒、扩散、刻蚀、退火、背面沉积Al₂O₃/SiNx钝化膜和正面沉积SiNx减反射钝化膜；在预处理硅片的背面进行喷墨印刷，固化后得到具有预设图案的防蚀刻油墨披覆膜；将具有防蚀刻油墨披覆膜的硅片放入HF溶液进行浸泡，取出清洗并干燥；利用碱液对具有预设腐蚀图案的硅片背面的防蚀刻油墨披覆膜进行去除，再用清洗剂进行清洗并烘干；对特定硅片进行丝网印刷和烧结。本技术方案提出的一种背面钝化太阳能电池的制备方法，有利于确保太阳能电池的背面钝化效果。进而提出的一种背面钝化太阳能电池，其光电转换效率和抗弯强度均能得到有效提升，且正面抗PID效果良好。

技术领域

本发明涉及太阳能电池制备技术领域，尤其涉及一种背面钝化太阳能电池及其制备方法。

背景技术

晶硅太阳能电池是一种有效吸收太阳辐射能，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结上，形成新的空穴-电子对，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。

传统晶硅太阳能电池基本上只采用正面钝化技术，在硅片正面采用PECVD的方式沉积一层氮化硅，降低少子在前表面的复合速率，可以大幅度提升昌硅电池的开路电压和乱跑电流，从而提升晶硅太阳能光电转换效率。

随着对晶硅电池的光电转换效率的要求越来越高，人们开始研究背钝化太阳能电池技术。目前，主流的做法有以下两种：

第一，在硅片背面沉积Al₂O₃或SiO₂，然后再沉积一层SiN，最后再在背面激光开槽，并去掉小部分区域的背面钝化层。背面激光开槽工艺的引入，有效地解决了背面金属接触问题，但同时也带来了新的问题：量产测试时发现相较于常规单晶电池片，经过背激光开槽的电池片普遍存在机械载荷较差的情况，直接导致组件端存在可靠性失效风险，同时背面激光开槽时，激光能量在穿透整个背面SiN的同时穿透了部分AL₂O₃，导致片子部分钝化层失效，同时加上激光后的区域存在位错、缺陷、悬挂键以及复合中心，将直接影响到片子转换效率的提升。

第二，在硅片背面采用丝网印刷或喷墨方式印刷烧穿性银铝浆。虽然该工艺能有效避免因背面激光开槽对片子造成损伤，但此工艺在避免激光开槽损失的同时也引入了新的问题：一方面，背面主栅线成分由原来银变更为银铝，而铝的电阻率远远高于银，这样一来整体栅线电阻势必上升，会造成串阻偏大继而影响到填充因子和转换效率；另一方面，背面副栅线成分由原来铝变更为银铝，银铝副栅线的表面钝化效果不如单纯铝栅线，开路电压会受到影响，同时对于硅片来说银属于深能级杂质，应尽量避免引入，而银铝副栅线的形成带来了更多的银杂质，势必影响到少子寿命，直接会影响到短路电流。

因此，鉴于现有技术的不足，亟需开发一种既可以提升电池片转换效率，又可以增强电池片机械载荷的工艺来制备背面钝化太阳能电池。

发明内容

本发明的目的在于提出一种背面钝化太阳能电池的制备方法，其有效地保留了太阳能电池的背面AL₂O₃钝化层，有利于避免位错、缺陷、悬挂键以及复合中心的引入，确保太阳能电池的背面钝化效果，以克服现有技术中的不足之处。

本发明的另一个目的在于提出一种背面钝化太阳能电池，其光电转换效率和抗弯强度均能得到有效提升，且正面抗PID效果良好，有利于降低组件端可靠性失效的风险。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

背面钝化太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

依次对硅片进行制绒、扩散、刻蚀、退火、背面沉积Al2O3/SiNx钝化膜和正面沉积SiNx减反射钝化膜，形成预处理硅片；