[发明专利]局部背表面场N型太阳能电池及制备方法和组件、系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种局部背表面场N型太阳能电池及制备方法和组件、系统。

背景技术

太阳能电池是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。目前，业界的主流产品为P型晶硅太阳能电池。该电池工艺简单，但是具有光致衰减效应，即电池的效率会随着时间的增加而逐渐衰减，这主要是由于掺入P型硅衬底中的硼原子与衬底中的氧原子相结合产生硼氧对的结果。研究表明，硼氧对起着载流子陷阱作用，使少数载流子寿命降低，从而导致了电池光电转换效率的衰减。相对于P型晶硅电池，N型晶硅电池具有光致衰减小、耐金属杂质污染性能好、少数载流子扩散长度长等优点，并且由于N型晶体硅太阳能电池的正负电极都可以制作成常规的H型栅线电极结构，因此该电池不仅正面可以吸收光，其背表面也能吸收反射和散射光从而产生额外的电力。

常见的N型晶体硅太阳能电池为p+/n/n+结构，其中电池正表面为p+型掺杂，背表面为n+型掺杂。为了降低背面电极和n+掺杂区域之间的接触电阻，所以希望n+层为重掺杂。为了提高电池的开路电压和短路电流，我们需要减少重掺杂带来高俄歇复合，这时又希望n+层为轻掺杂。现有技术无法很好地解决由背表面n+型掺杂层带来的填充因子与开路电压短路电流之间的矛盾。另外，正表面的p+掺杂区域一般采用掺铝银浆制作电极，掺铝银浆的价格一般较为昂贵，这导致含银浆料在电池制造成本中的占比居高不下。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种局部背表面场N型太阳能电池及制备方法和组件、系统。本发明提供的局部背表面场N型太阳能电池及其制备方法得到的局部背表面场N型太阳能电池可以较好地解决由背表面n+型掺杂层带来的填充因子与开路电压短路电流之间的矛盾。通过设置金属丝来形成正面副栅，在保证金属丝副栅线电阻不增加的情况下，极大的减少电池的银浆消耗，从而降低电池片的制作成本。

本发明提供的一种局部背表面场N型太阳能电池的制备方法，其技术方案是：

一种局部背表面场N型太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

(1)、对N型晶体硅基体进行掺杂处理，然后在N型晶体硅基体的正表面和背表面制备阻挡层，背面阻挡层的厚度小于正面阻挡层的厚度；

(2)、在步骤(1)处理后的N型晶体硅基体的背表面印刷耐酸浆料并烘干形成副栅状图案的掩膜；

(3)、将步骤(2)处理后的N型晶体硅基体浸入酸性溶液中去除未被掩膜覆盖区域的背面阻挡层，但正面的阻挡层要求不被酸性溶液去除，但厚度会相应减薄；

(4)、将步骤(3)处理后的N型晶体硅基体浸入碱性溶液中去除掩膜，碱性溶液同时去除未被掩膜覆盖的n+重掺杂区域，保留被掩膜覆盖的n+重掺杂区域，从而形成局部n+重掺杂的背表面；

(5)、再次将N型晶体硅基体浸入酸性溶液中去除正表面和背表面残余的阻挡层；

(6)、在步骤(5)处理后的N型晶体硅基体的正表面制备钝化减反膜并在背表面制备钝化膜，然后在N型晶体硅基体的背表面使用金属浆料印刷背面电极，背面电极的背面副栅与局部n+重掺杂区域连接；在N型晶体硅基体的正表面使用金属丝制备与所述p+掺杂区域欧姆接触的正面电极，烧结后完成局部背面场N型太阳能电池的制备。

其中，步骤(6)中，制备正面电极的方法是：将沾附有掺铝银浆的金属丝贴附在N型晶体硅基体的正表面，经烘干、烧结后，金属丝与p+掺杂区域形成欧姆接触。

其中，步骤(6)中，制备正面电极的方法是：在N型晶体硅基体的正表面使用掺铝银浆印刷分段副栅；然后在分段副栅上铺设金属丝，烧结后的分段副栅、金属丝和p+掺杂区域三者之间形成欧姆接触。

其中，步骤(6)中，制备正面电极的方法是：在N型晶体硅基体的正表面使用掺铝银浆印刷分段副栅，然后进行烧结处理；在烧结后的N型晶体硅基体的分段副栅上印刷热敏导电层；然后在热敏导电层上铺设镀有热敏导电材料的金属丝，将铺设好镀有热敏导电材料的金属丝的N型晶体硅基体进行加热，使得镀有热敏导电材料的金属丝、热敏导电层、p+掺杂区域和分段副栅四者之间形成欧姆接触。

其中，所述热敏导电层是锡膏导电层，所述镀有热敏导电材料的金属丝为锡包铜丝、银包铜丝、锡包铝丝或锡包钢丝中的任一种；所述锡膏含有锡、锡铅合金、锡铋合金或锡铅银合金中的任一种。

其中，对N型晶体硅基体进行加热的方式是采用红外加热的方式，加热的回流峰值温度为183-250摄氏度。

其中，步骤(1)中对N型晶体硅基体进行掺杂处理的方法包括以下步骤：