[发明专利]一种低成本n型双面太阳电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，具体涉及一种n型双面太阳电池及其制备方法。

背景技术

n型双面太阳电池具有效率高、衰减低、双面发电和外观漂亮的独特优点，在光伏市场上受到越来越多的重视。目前，一些厂家的n型双面太阳电池基本上都是常规结构（见图1），前表面为硼掺杂的硼发射极1，以及在其上面的钝化层2和减反射层3，另一面为磷掺杂背场10和在其上面的钝化层6，双面制备前电极7和背电极8。采用常规技术路线制备n型双面太阳电池，需要多次高温扩散、氧化掩膜、去结刻蚀等复杂工艺，使得制备成本较高，市场难以开拓。为了提高该电池的竞争力，有必要开发一些新工艺，并对该工艺流程进行简化，从而降低成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的n型双面太阳电池，该太阳电池在转换效率提高的同时可降低生产成本。

本发明的另一目的是提供上述n型双面太阳电池的制备方法，利用激光局部掺杂和单次扩散制备n型双面电池，从而简化双面电池的制备工艺，有效降低电池的制备成本。

本发明提供的一种低成本n型双面太阳电池，其特征在于，所述太阳电池前表面为硼扩散形成的硼发射极，硼发射极上面沉积有钝化层和减反射层，太阳电池背表面的背电极接触位置为局部磷背场，其余为非掺杂区域，非掺杂区域上面沉积有钝化层，前表面制备有金属前电极，背表面制备有金属背电极。与常规n型双面太阳电池的背面采用掺杂型全表面场不同，本发明将电池背面的背电极接触位置设计为局部磷掺杂背场，其它仍然为非掺杂区域。如此，不仅给制备工艺带来了很大简化，而且由于背掺杂面积大为减少，背表面的复合速率可得到很大降低，这将使得n型双面太阳电池的转换效率得到进一步提高。

本发明提供的一种n型双面太阳电池的制备方法，工艺步骤如下：

（1）硅片表面制绒；

（2）前表面硼扩散形成硼发射极；

（3）去除背表面的扩散绕射层和硼硅玻璃层；

（4）前表面硼发射极沉积钝化层和减反射层；

（5）背表面沉积掺磷的钝化层，或先沉积钝化层然后喷涂磷源；

（6）背表面激光局部磷掺杂，形成局部n⁺层；

（7）双面制备金属电极。

所述步骤（1）中，采用碱性溶液腐蚀硅片在硅片表面形成绒面。

所述步骤（2）中，硼扩散方阻为40~200 Ω/sq；扩散方式为BBr₃源管式扩散，或离子注入法，或喷涂硼源在线式扩散。

所述步骤（3）中，采用化学腐蚀溶液去除背面的扩散绕射层和硼硅玻璃层。

所述步骤（4）中，前表面硼发射极的钝化层为AlOx薄膜或SiOx薄膜，薄膜厚度为2nm~50nm，采用PECVD、ALD或PVD方式生长；覆盖钝化层的减反射层为SiN薄膜，厚度为30nm~100nm，采用PECVD或PVD方式生长。

所述步骤（5）中，背表面沉积含磷的SiN(p)薄膜，SiN(p)薄膜厚度为30nm~200nm，磷掺杂量为1E19cm^-3~5E22cm^-3；或沉积含磷的SiOx(p)/SiN叠层膜，SiOx(p)薄膜厚度为10nm~100nm，磷掺杂量为1E19cm^-3~5E22cm^-3，SiN薄膜厚度为30nm~150nm；或采用沉积SiN薄膜然后喷涂磷源方式，SiN薄膜厚度为30nm~200nm，磷源浓度为0.1% ~70%。

所述步骤（6）中，采用激光进行局部磷掺杂，形状为点阵列或线排布；对于点阵列，点直径为15μm~600μm，点之间的距离为300μm~2500μm；对于线排布，线宽度为15μm~800μm，线间距为500μm~3000μm。

所述步骤（7）中，制备金属电极采用常规的丝网印刷方式或采用电镀方式或采用溅射金属化方式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用激光掺杂含磷薄膜或涂敷的磷源，形成局部n⁺掺杂区域，同时保持钝化效果，无需二次高温磷扩散和其它掩膜过程，就可同时形成前表面场和背表面场，简化双面n型太阳电池的制备工艺和降低制造成本。同时，由于背掺杂面积大为减少，背表面的复合速率可得到很大降低，这将使得n型双面太阳电池的转换效率得到进一步提高。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为常规n型双面太阳电池结构示意图；

图2为本发明n型双面太阳电池结构示意图（沉积掺磷薄膜后激光掺杂）；