[发明专利]N型双面太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种N型双面太阳能电池的制备方法。

背景技术

晶体硅太阳能电池的市场份额占光伏市场的绝大多数。现有技术中，晶体硅电池主要是P型单晶和P型多晶，单晶使用碱各向异性腐蚀形成陷光的绒面，多晶用HNO3和HF的混酸溶液各向同性腐蚀形成绒面。后边的工艺基本一致： POCl3扩散，在P型硅表面形成N型层，即NP结；湿法刻蚀去除背面和边缘的NP结结；在硅正面印刷银浆，背面印刷铝浆；烧结，背面铝和硅共融，共融的部分形成了PP +的高低结背场结构。受到光照，电池正面由金属银栅线，背面有铝背场将电流导出去。N型电池也需要形成PN结和高低结，一般需要硼掺杂形成重掺的P+型硅，磷重掺杂形成N+型硅，在分别在N+和P+印刷金属栅线做导出电极。

N型硅掺杂剂是磷，没有B-O对，从根本上避免了LID；N型硅少数载流子是空穴，空穴对晶格缺陷和杂质复合中心没有电子敏感，因此N型硅少子寿命很容易达到1000ms以上，远大于P型硅的数十ms。所以理论上N型硅的电池效率可以做的更高,而且没有光致衰退，发电量的衰减较小。但是现在工业化的晶体硅电池中P型硅占绝对的优势，这是因为P型太阳能电池的制作工艺相对简单：只需要一步高温磷扩散，印刷铝背场烧结即可以完成制结。N型电池即要制作硼掺杂的发射极和磷掺杂的背场，又要解决两种掺杂之间的工艺整合。生产工艺需要比P型电池的工艺多数步。流程一旦过长，控制各步就变得困难，生长成本也大增。目前大规模量产的N型电池主要有英利的panda和sunpower的IBC等，生产成本都很高，难以扩大生产，在市场上还不能和p型电池抗衡。

以panda为代表的N型PERT电池的生产工艺需要硼扩散和磷扩散，两种高温工艺的设备投入比较大，而且目前广泛采用的汽态源BBr3或BCl3扩散，工艺比较复杂，扩散的均一性不易控制。由于汽态源扩散的绕镀，常常需要制作掩膜防止在不需要区域的寄生扩散。而IBC电池有20多道工艺，使用了光刻胶等复杂的半导体制程工艺。生产成本更高。工艺时间工序都增加，除了成本增加之外，成品率也会下降。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种N型双面太阳能电池的制备方法，其无需掩膜，简化了N型双面太阳能电池的生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

一种N型双面太阳能电池的制备方法，依次包括如下步骤：

S1、在N型硅片的表面上制绒形成绒面；

S2、在制绒后的硅片正面涂覆硼浆料；

S3、烘干烧结，在硅片正面形成一层硼硅玻璃作为阻挡层；

S4、退火共扩散；

S5、酸洗，洗掉硅片正面的硼硅玻璃及硅片背面的磷硅玻璃；

S6、在硅片表面镀钝化膜；

S7、印刷电极、烧结；

其中，步骤S4进一步包括：

S41、硼扩散，在硅片的正面形成硼发射极；

S42、磷扩散，在硅片的背面形成磷扩散背场。

优选地，步骤S1依次包括：

S11、用10~30wt%KOH或NaOH溶液去除硅片的切割损伤层；

S12、用2~5%的KOH或NaOH溶液在75~85℃下对硅片处理5~40min，形成金字塔结构的绒面；

S13、用HCL和HF混合酸溶液清洗硅片，洗去硅片上的金属杂质。

优选地，步骤S2中，使用旋涂或印刷方法在硅片正面涂覆硼浆料。

优选地，步骤S3依次包括：

S31、在100~200℃下烧结30~180s，将硼浆料的有机载体挥发；

S32、峰值温度为500~800℃、压缩空气吹扫辅助下对硅片处理1~5min，在硅片的正面形成一层硼硅玻璃。

优选地，步骤S41和S42依次进行，且在同一个扩散管中进行。

更优选地，步骤S41中，向置有硅片的扩散管中通入体积比为（10~50）：1的N₂/O₂混合气体，温度700~800℃，时间5~10min；向所述扩散管中只通入N2，升温至900~1000℃，时间10~30min；向所述扩散管中通入体积比为（3~10）：1的N₂/O₂混合气体。

进一步地，步骤S42中，向所述扩散管中通入体积比为1：（1~5）的N₂/O₂混合气体，其中N₂携带有POCl3。