[发明专利]一种P型IBC单晶太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种P型IBC单晶太阳能电池及其制备方法，制备方法包括：（1）硅基底双面抛光；（2）双面沉积隧穿氧化层和非晶硅层，高温磷扩散实现非晶硅层的掺杂和晶化；（3）背面涂覆一层图形化的保护膜；（4）双面碱制绒；（5）双面沉积氧化铝膜；（6）双面沉积氮化硅膜；（7）利用激光对P区进行图形化开膜；（8）丝网印刷。本发明在硅基底背面单面涂覆具有一定图形化的保护膜，能够保护硅基底背面的N区不被制绒碱液腐蚀，省去了一道利用激光隔离P区和N区的工序，避免了激光对硅基底的损伤，有利于提高电池的转换效率；而且不需要昂贵的真空设备，节约工序的同时也大大降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种P型IBC单晶太阳能电池及其制备方法。

背景技术

目前P型PERC单晶太阳能电池为占市场份额最大的电池类型，但是由于技术机理限制，提升PERC单晶太阳能电池的转换效率已遇到瓶颈。N型IBC单晶太阳能电池因其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IBC单晶太阳能电池通常采用PECVD在硅片背面沉积氮化硅或者氧化硅等介质膜作为掩膜，并且需要使用激光刻蚀掩膜技术来隔离P区和N区，这就导致工艺流程繁琐，生产成本显著提高，而且产品的良品率无法保证，在和其他高效单晶太阳能电池的竞争中没有明显的优势，严重影响了IBC单晶太阳能电池的推广和使用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种P型IBC单晶太阳能电池及其制备方法，能够显著缩短IBC单晶太阳能电池的生产流程，减少IBC单晶太阳能电池生产的工艺步骤，而且能够避免激光隔离P区和N区时对电池转换效率的影响。

为了达到上述目的，一方面，本发明提供一种P型IBC单晶太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

（1）硅基底双面抛光；

（2）双面沉积隧穿氧化层和非晶硅层，再进行高温磷扩散实现非晶硅层的掺杂和晶化，将非晶硅层转换成掺磷多晶硅层，此时硅基底的正面和背面形成有PSG层；

（3）在所述硅基底的背面涂覆一层保护膜，并对所述硅基底进行烘干和退火处理，其中，所述保护膜具有一定的图形；

（4）双面碱制绒，所述硅基底的背面涂覆有保护膜的区域不被碱液腐蚀，形成N区；所述硅基底的背面没有涂覆保护膜的区域会被碱液刻蚀掉，露出硅基底形成P区，此时所述硅基底的正面形成完整的绒面结构；

（5）双面沉积氧化铝膜；

（6）双面沉积氮化硅膜；

（7）利用激光对所述硅基底背面的P区进行图形化开膜，去除所述P区表面的氧化铝膜和氮化硅膜；

（8）在所述硅基底的背面进行丝网印刷，形成叉指状发射极，制得P型IBC单晶太阳能电池。

优选的，步骤（3）中，所述保护膜不与碱溶液发生反应。

优选的，步骤（3）中，所述保护膜为Ⅲ族元素掺杂改性的氧化硅膜、氧化铝膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜的一种或多种组合。

优选的，步骤（4）之后还包括HF酸清洗，用于去除所述硅基底背面的保护膜。

优选的，步骤（2）中，所述掺杂多晶硅层的厚度为100~200nm。

优选的，步骤（2）中，所述掺杂多晶硅层的掺杂浓度为3E20~5E20atoms/cm³。

优选的，步骤（4）中，所述硅基底正面的绒面反射率为7~10%。

优选的，步骤（5）中，所述氧化铝膜的厚度为3~10nm。

优选的，步骤（6）中，所述氮化硅膜的厚度为70~90nm。

另一方面，本发明提供一种IBC单晶太阳能电池，所述IBC单晶太阳能电池采用上述制备方法所制得。