[发明专利]PERC太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PERC太阳能电池及其制备方法。该制备方法包括：在硅片表面上形成绒面，硅片为P型硅；利用掺杂剂在形成绒面后的硅片的正面进行扩散，以形成第一N型硅区域，扩散后的硅片具有150‑250Ω/□的方阻；使用激光对硅片的正面进行掺杂，以进一步形成第二N型硅区域，第二N型硅区域比第一N型硅区域具有更高的掺杂浓度；在激光掺杂后的硅片的正面印刷正电极主栅；以及在激光掺杂后的硅片的正面印刷正电极细栅，使得正电极细栅和正电极主栅直接电连接在一起。通过这种制备方法获得的PERC太阳能电池具有改善的转换效率和性能。

技术领域

本发明涉及晶硅太阳能电池技术领域，更具体地，本发明涉及制备PERC高效太阳能电池的方法以及相应的PERC高效太阳能电池。

背景技术

PERC太阳能电池(即发射极及背表面钝化的太阳能电池)是目前市场上最流行的高效电池之一。在常规的PERC太阳能电池的制备过程中，常规工艺导致发射极电流复合密度过高、开路电压及短路电流均较低。对太阳能电池的方阻进行调整，可能减少发射极电流复合密度。然而，过高的方阻会提高电池正面的接触电阻，这会使得电池的转化效率和性能劣化。开发一种能够制备高转换效率PERC太阳能电池的方法成为研究者关注的重点。

发明内容

基于上述问题，根据本公开内容的示例实施方式，提供了高效率PERC太阳能电池及其制备方法。

在本公开内容的第一方面中，提供了制备PERC太阳能电池的方法，该方法包括：在硅片表面上形成绒面，硅片为P型硅；利用掺杂剂在形成绒面后的硅片的正面进行扩散，以形成第一N型硅区域，扩散后的硅片具有150-250Ω/□的方阻；使用激光对硅片的正面进行掺杂，以进一步形成第二N型硅区域，第二N型硅区域比第一N型硅区域具有更高的掺杂浓度；在激光掺杂后的硅片的正面印刷正电极主栅；以及在激光掺杂后的硅片的正面印刷正电极细栅，使得正电极细栅和正电极主栅直接电连接在一起。

在本公开的某些实施方式中，利用掺杂剂在形成绒面后的硅片的正面进行扩散包括：通过低压扩散工艺并且通过逐步变温的方式进行沉积，从而在硅片的表面获得低表面浓度。

在本公开的某些实施方式中，扩散所需的时间为50-100分钟，以及变温沉积至少在以下条件下进行：沉积时的炉内压力为30-500mba，沉积温度范围为700-880℃，作为掺杂剂的POCL3的流量为100-800sccm。

在本公开的某些实施方式中，扩散后的硅片具有小于等于5.5％的方阻片间均匀性。

在本公开的某些实施方式中，印刷正电极主栅包括：采用低目数网板以及Ag浆料、通过丝网印刷来形成正电极主栅。

在本公开的某些实施方式中，经印刷的正电极主栅的增重为0.015g-0.050g，正电极主栅的高度为8-15μm。

在本公开的某些实施方式中，印刷正电极细栅包括：采用Ag浆料、通过丝网印刷来形成正电极细栅。

在本公开的某些实施方式中，经印刷的正电极细栅的增重为0.015g-0.050g，正电极细栅的高度为8-15μm，正电极细栅的宽度为20-35μm。

在本公开的某些实施方式中，在激光掺杂之后以及印刷正电极主栅和正电极细栅之前，方法还包括：对激光掺杂后的硅片的背面及四周进行刻蚀；对刻蚀后的所述硅片进行退火处理；在退火处理后的硅片的背面沉积钝化膜；在退火处理后的硅片的正面沉积用于降低反射率的膜；以及使用激光对背面上的钝化膜进行开孔或开槽，并且在硅片的背面形成背电极和背电场部。

在本公开的某些实施方式中，方法还包括：在印刷正电极主栅以及印刷正电极细栅之后分别对硅片进行烧结，其中烧结的温度为150-900℃。

在本公开的某些实施方式中，制备完成后的PERC太阳能电池具有120-220Ω/□的方阻。