[发明专利]一种N型双面背接触太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种N型双面背接触太阳能电池的制备方法，属于太阳电池领域。

背景技术

常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，晶体硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池，有着优异的电学性能和机械性能。因此，晶体硅太阳电池在光伏领域占据着重要的地位。高效化是目前晶体硅太阳电池的发展趋势，通过改进表面织构化、选择性发射结、前表面和背表面的钝化，激光埋栅等技术来提高太阳能电池的转化效率，但由于其需要特殊的设备和复杂的工艺流程，产业化进程受到制约。

目前，背接触硅太阳电池（MWT太阳电池）受到了大家的广泛关注，其优点在于：由于其正面没有主栅线，减少了电池片的遮光，提高了电池片的转换效率，在制作组件时，可以减少焊带对电池片的遮光影响，同时采用新的封装方式可以降低电池片的串联电阻，减小电池片的功率损失。传统的背接触晶体硅太阳电池的制备方法为：制绒、扩散制结、刻蚀、清洗、镀膜、打孔、印刷、烧结。

另一方面，在当今硅材料日益紧缺的情况下，为了充分提高太阳电池的输出功率，双面受光型晶体硅太阳电池已经成为研究的热点。如中国实用新型专利CN201699033U公开了一种双面受光型晶体硅太阳能电池，其在说明书第3页中公开了其制作方法：(1)将原始硅片进行预清洗，去除损伤层、制绒，作为单晶硅衬底；(2)硅片背靠背进行单面硼扩散，制作P+层；(3)对非扩硼层进行单面腐蚀并用湿氧氧化去除硼硅玻璃；(4)在扩硼层P+上制作氧化硅掩蔽层；(5)同样采用背靠背单面扩散的方法，进行后续的磷扩散，制作N+层；(6)扩磷工艺完成后去除磷硅玻璃；(7)等离子刻蚀去边结；(8)用PECVD在硅片双面沉积氮化硅减反射膜；(9)丝网印刷两面电极，烧结，制成双面受光型晶体硅太阳能电池。

显然，上述制备方法的工艺步骤复杂，难以真正产业化应用；此外，采用掩膜的二次扩散工艺也使得整个工艺过程较为复杂。

发明内容

本发明目的是提供一种N型双面背接触太阳能电池的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种N型双面背接触太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

(1) 在N型硅片的正面和背面进行制绒；

(2) 在硅片的背面进行扩磷，形成扩磷层；

(3) 在硅片上开孔；

(4) 在硅片的正面和孔内进行扩硼，形成扩硼层；

(5) 刻蚀周边结；去除硅片的杂质玻璃；

(6) 在硅片背面的孔的周围区域进行反型掺杂，形成反型掺杂层；

(7) 在硅片的正面和背面设置钝化减反射膜；

(8) 在孔内设置孔金属电极；双面印刷金属电极，烧结；

(9) 在硅片背面设置隔断槽，使所述扩磷层和反型掺杂层处形成的PN结相互绝缘；即可得到N型双面背接触太阳能电池。

上文中，所述步骤(3)中在硅片上开孔，可以采用现有技术，例如可以采用激光、机械、化学等方法；孔的数目可以为1~100个。

所述步骤(6)中，硅片背面的孔的周围区域是指硅片背面以开孔的孔中心为圆心的2~10 mm的范围内的正方形、圆形、三角形或任意形状的区域。

上述技术方案中，所述步骤(6)中，在硅片背面的孔的周围区域印刷铝浆，烧结，形成反型掺杂层。

与之相应的技术方案，所述步骤(6)中，在硅片背面的孔的周围区域沉积铝膜，然后激光驱入，形成反型掺杂层。

上述技术方案中，所述步骤(9)中，采用激光切割形成所述隔断槽。

上述技术方案中，所述步骤(9)中的隔断槽位于扩磷层和反型掺杂层之间，且隔断槽穿过绒面层并深入硅片内部10~50微米。

与之相应的另一种技术方案：一种N型双面背接触太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

(1) 在N型硅片的正面和背面进行制绒；

(2) 在硅片的背面进行扩磷，形成扩磷层；

(3) 在硅片上开孔；

(4) 在硅片的正面和孔内进行扩硼，形成扩硼层；

(5) 刻蚀周边结；去除硅片的杂质玻璃；

(6) 在硅片背面的孔的周围区域进行反型掺杂，形成反型掺杂层；

(7) 在硅片背面设置隔断槽，使所述扩磷层和反型掺杂层处形成的PN结相互绝缘；