[发明专利]一种P型单晶钝化接触IBC太阳能电池的制备方法

说明书

本发明公开一种P型单晶钝化接触IBC太阳能电池的制备方法，包括：选取P型单晶硅片；在硅片背面通过选择性沉积先后制备图形化的隧穿钝化层和n型多晶硅掺杂层，形成具有叉指状排布的n型多晶硅掺杂层和P型基体硅层的电池片，该P型基体硅层即为硅片背面未被隧穿钝化层和P型多晶硅掺杂层覆盖的区域；在背面上先后沉积第一钝化膜层和第一减反膜层；在正面上制作绒面；在绒面上先后沉积第二钝化膜层和第二减反膜层；在背面上对应于P型基体硅层的位置制备正电极，在对应于n型多晶硅掺杂层的位置上制备负电极。本发明简化了钝化接触IBC电池生产工艺步骤，通过本发明制作的太阳能电池，其转换效率大幅度提升，有望取代PERC电池。

技术领域

本发明属于太阳能电池制备技术，尤其涉及一种P型单晶钝化接触IBC太阳能电池的制备方法。

背景技术

2020年，P型单晶PERC电池已成为占市场份额最大的电池类型，光伏发电成本宣告进入平价时代。但是，由于技术机理限制，目前PERC电池效率的提升已遇到瓶颈。N型电池因具有更高的转换效率和潜力，业内纷纷将其作为下一代电池技术，但是，N型电池制造成本较高，经过多年发展仍不具备市场竞争力。

2018年，德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)与汉诺威大学研制出的P型单晶硅POLOIBC电池(钝化接触IBC电池)转换效率高达26.10％(晶硅电池效率排名世界第二)，证明了P型单晶电池效率潜力是非常巨大的。该电池采用叉指状背接触(IBC)，正负电极均采用多晶硅氧化层(POLO)技术实现钝化接触。

但是，ISFH公开的该钝化接触IBC电池制备方法比较复杂，在制备过程中，多次用到激光和掩膜工艺，而且电极需要蒸镀铝，不仅工艺步骤较为繁琐，且生产成本较高，难于实现规模化量产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低、电池效率高、利于产业化的P型单晶钝化接触IBC太阳能电池的制备方法。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：一种P型单晶钝化接触IBC太阳能电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、选取P型单晶硅片；

S2、在P型单晶硅片的背面通过选择性沉积先后制备图形化的隧穿钝化层和n型多晶硅掺杂层，形成具有叉指状排布的n型多晶硅掺杂层和P型基体硅层的电池片，该P型基体硅层即为P型单晶硅片背面未被隧穿钝化层和P型多晶硅掺杂层覆盖的区域；

S3、在由步骤S2所得电池片的背面上先后沉积第一钝化膜层和第一减反膜层；

S4、在由步骤S3所得电池片的正面上制作绒面；

S5、在由步骤S4所得电池片的绒面上先后沉积第二钝化膜层和第二减反膜层；

S6、在由步骤S5所得电池片的背面上对应于P型基体硅层的位置制备正电极，在对应于n型多晶硅掺杂层的位置上制备负电极。

本发明采用选择性沉积的方法，实现图形化隧穿钝化层和n型多晶硅掺杂层的沉积，大大简化了钝化接触IBC电池生产工艺步骤，只需要6～7个工艺步骤即可完成整个制备过程，相比于目前行业研究的IBC电池制备需要15～20个工艺步骤，有利于大规模生产。通过本发明制作的太阳能电池，其转换效率比P型PERC电池大幅度提升，有望取代PERC电池。

本发明所述第一钝化膜层包括二氧化硅、氮氧化硅、Nb₂O₅、Ta₂O₅、V₂O₅、Y₂O₃中的至少一种。

本发明所述第一减反膜层包括SiNx、蒸镀铝层、二氧化硅中的至少一种。

作为本发明的一种优选实施方式，所述正电极是银铝电极，所述负电极是银电极。