[发明专利]一种N型晶体硅双面太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光伏太阳能技术领域，尤其是涉及一种N型晶体硅双面太阳能电池的制备方法。

背景技术

随着光伏技术的发展，N型电池以其少子寿命长，转换效率高，无光致衰减，长期发电收益高等特点而备受青睐。N型双面电池可以双面同时发电，组件输出功率更高，其应用更加广泛，如需垂直安装场合、冰雪地面安装、水面和带反射层的房顶安装等。

目前，现有的N型双面电池形成正面B扩发射层主要方式有：离子注入B、BBr₃扩散、旋转涂覆B+高温扩散和B浆印刷+烘干退火等；背面P扩散层发射层制备的主要方式有：离子注磷、POCl₃扩散等。其制备方法各有优异，但均有一定的局限性，主要表现在B扩散层到P扩散的中间处理过程会带入一些问题，目前大家采用的第一种方法是在背面P扩散前用酸腐蚀的方法将背面SiOx或背结去除，这会导致背面绒面被破坏背面外观难看，背面效率损失严重等问题；另一种是采用掩膜阻挡B扩散层，然用酸清洗背面SiOx，再用碱清洗背面，此方法需要印刷掩膜层且需要激光刻蚀边缘，掩膜成本较高且增加一道印刷工序，激光刻边导致正面效率损失严重。总之以上两总方法要么正面效率损失且成本增加，要么背面效率损失，如何解决上述问题成了亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的就是为克服上述技术缺陷而提供一种提高N型双面电池正面和背面效率，且成本减少的N型晶体硅双面太阳能电池的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种N型晶体硅双面太阳能电池的制备方法，采用以下步骤：

(1)以N型单晶硅片作为基片，将硅片进行制绒，清洗；

(2)将基片正面进行硼源旋转涂覆，烘干；

(3)将基片进行高温掺杂，正面形成B扩散发射极层，同时在正面及背面形成氧化层；

(4)将处理后的基片背面经过酸溶液清洗机，去除背面氧化层；

(5)对基片进行背面POCl₃扩散，背面形成P(磷)扩散层和氧化层；

(6)对基片进行边缘刻蚀，将边缘扩散层刻蚀干净；

(7)将处理后的基片背面经过酸溶液清洗机，将正面和背面氧化层清洗干净；

(8)对基片进行高温氧化，在基片的正面和背面形成氧化层；

(9)在基片的正面及背面先后沉积减反射膜；

(10)在基片的背面印刷电极图形，烘干后在正面印刷电极图形，烧结后形成N型双面电池。

步骤(1)中所述的N型单晶硅片的电阻率0.5-12Ω·cm,厚度为80-215μm，硅锭少子寿命>1000μs。

步骤(2)中烘干的温度为60-200℃，时间为10-60s。

步骤(3)中高温掺杂的温度为900-1050℃，时间为100-300min，方块电阻为45-120Ω/□。

步骤(4)中采用浓度为5-10wt％的HF溶液清洗1-3min。

步骤(5)中POCl₃扩散温度为750-900℃，扩散时间为60-90min，方块电阻为20-120Ω/□。

步骤(6)采用刻蚀机刻蚀基片边缘。

步骤(10)中基片的正、背面电极图形均采用90-130根副栅，宽度为30-100μm，主栅根数为3-5根，宽度为0.8-1.6mm。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明B扩散时没有产生背结且背面只采用HF清洗，不会破坏背面绒面，能够保持背面反射率，背面转换效率高，背面外观较好。

2.本发明不需要激光刻蚀电池正面边缘，将刻蚀引入中途过程中，正面转换效率高。

3.本发明不需要对B扩散面采用掩膜印刷和掩膜清洗工艺(掩膜材料需要丝网印刷上去，这会导致在B扩散面边缘0.2-0.5mm没有掩膜材料盖住，在后续工序中这部分B扩散结不会被利用，导致效率损失)，整个B扩散结被全部利用，转换效率不会被损失，且节约成本，简化了工序。

4.本发明制备方法在设备上非常容易实现，且设备和工艺成本低，可以轻松实现量产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种N型晶体硅双面太阳能电池的制备方法，采用以下步骤：

(1)选用N型单晶硅片作为基片，将硅片进行制绒，清洗，所选取硅片的电阻率0.5-12Ω^·cm，厚度为80-215μm，硅锭少子寿命>1000μs；