[发明专利]一种双面PERC晶体硅太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池制造技术领域，尤其涉及一种双面PERC晶体硅太阳能电池的制备方法。

背景技术

实现“平价上网”是光伏产业可持续发展的关键，降低光伏成本既需要规模效应，也需要技术创新及应用。钝化发射极和背表面(PERC)技术是晶硅太阳能电池近年来最具性价比的效率提升手段，与常规电池生产线兼容性高，用较低的产线改造投资，就能有效提升单晶和多晶电池转换效率。而市场对高效组件的追逐，进一步提升了PERC电池的竞争力。

P型PERC电池进一步提升效率的方向有正面选择性发射极和背面局部硼掺杂。另外，PERC是最简单和最具成本效益的双面电池结构，这种使太阳能电池双面都具有发电功能的技术无需在常规PERC电池工艺基础上添加任何额外步骤，只需将背表面采用局部铝栅线结构，而不是全部覆盖铝浆。

然而，双面PERC太阳能电池的转化效率仍需进一步提高。

发明内容

本发明提出了一种双面PERC晶体硅太阳能电池的制备方法，以提升双面PERC晶体硅太阳能电池的转化效率。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种双面PERC晶体硅太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

(1)硅片去损伤、制绒和清洗：将硅片去损伤层后，在温度为80～85℃的碱液和添加剂体系中制绒，在硅片的正反面形成绒面，然后在酸性溶液中清洗，去除表面杂质；

(2)扩散形成PN结及正面激光掺杂：对硅片进行高温磷扩散形成PN结，扩散温度为830～860℃，扩散时间为80～100分钟，扩散后表面方块电阻为130～160Ω/□，使用激光对硅片正面进行加热，将磷硅玻璃中的磷原子推进到PN结里，形成相应的N++层，得到激光掺杂的正面主栅线和副栅线，激光掺杂图形为后道丝网印刷正电极图形；

(3)刻蚀及去PSG：去除扩散后硅片正面磷硅玻璃和背面PN结，同时对硅片背面化学抛光；

(4)镀背面钝化薄膜：在硅片的背面沉积氧化铝/氮化硅叠层钝化薄膜；

(5)镀正面减反射膜：在硅片的正面沉积二氧化硅/氮化硅/氮氧化硅减反射薄膜；

(6)背面印刷硼源浆料：按照背面电极图形，在硅片背面印刷硼源浆料，作为激光掺杂的硼源；

(7)背面激光掺杂及开窗：使用激光对硅片背面进行加热，使硅片加热至熔融状态，在激光对硅片表面加热开槽的同时，硼源浆料内的硼原子融入熔融状态的硅中，当激光的光斑从熔融的区域移开后，此区域开始冷却并再结晶，融入的硼原子与硅形成合金，形成相应的P++层，得到激光掺杂的背面副栅线及背面二次印刷对准所需的MARK点；

(8)背面电极印刷：在硅片背面印刷背面银电极，采用二次印刷对准激光打印的MARK点的方式印刷背面铝栅线图形；

(9)正面电极印刷：在硅片正面印刷正面电极图形。

在本发明的一个实施例中，所述硅片为P型硅片。

在本发明的一个实施例中，所述P型硅片的电阻率为1～3Ω·cm。。

在本发明的一个实施例中，所述步骤(1)中，硅片的单片制绒减薄量为0.50～0.70g，制绒后硅基底表面反射率为10～12％，绒面由若干金字塔形状的凸起组成，金字塔形状凸起的底部大小为1.5～2.5μm。

在本发明的一个实施例中，所述步骤(2)中，扩散后方块电阻为：130～160Ω/□，激光掺杂后的N++层的方块电阻为50～80Ω/□，激光掺杂副栅线线宽为80～150μm，副栅线根数100～120根，主栅线垂直于副栅线，单条主栅线宽度0.5～1mm。

在本发明的一个实施例中，所述步骤(4)中，硅片背面氧化铝/氮化硅叠层钝化薄膜中氧化铝的厚度为15～25nm，氮化硅的厚度为80～100nm。

在本发明的一个实施例中，所述步骤(5)中，硅片正面二氧化硅/氮化硅/氮氧化硅减反射薄膜中二氧化硅的厚度为3～5nm，氮化硅的厚度为65～80nm，氮氧化硅的厚度为10～15nm。

在本发明的一个实施例中，所述步骤(7)中，激光开窗的线宽为35～55μm，线的根数为120～180根，MARK点为直径0.5～1mm的圆点。

在本发明的一个实施例中，所述步骤(2)和步骤(7)中，激光器的波长为532nm。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，存在以下的优点和积极效果：