[发明专利]一种N型太阳能电池及制造方法

说明书

本发明公开了一种N型太阳能电池及制造方法，所述制造方法包括以下步骤：提供N型硅片；通过硼扩散在N型硅片的正面形成硼扩散层；在所述硼扩散层的表面沉积Al₂O₃钝化膜；对Al₂O₃钝化膜进行局部开窗处理。本发明采用新型激光工艺或者腐蚀浆料刻蚀的方式对Al₂O₃钝化膜进行局部开窗处理，解决了N型太阳能电池正面的Al₂O₃钝化膜在烧结过程中难以烧穿的问题，不仅保证了硼发射极表面烧结峰值温度的稳定性，避免了由于氧化铝膜厚度的波动导致硼发射极烧结工艺的波动，有利于生产的连贯性，提高了生产效率，而且最终也提高了N型太阳能电池的综合电性能，大大降低了因Al₂O₃钝化膜未烧穿或者过烧导致的电性能异常现象的发生。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种N型太阳能电池及制备方法。

背景技术

N型晶硅太阳能电池由于具有少子寿命高、对金属杂质不敏感、弱光效应好、温度系数低以及无B-O复合导致的光热诱导衰减等优点，已成为新一代高效太阳能电池的重点发展方向，也越来越受到业界的关注。目前较为成熟的N型晶硅太阳能电池主要包括N-PERT、N-PERL、N-TOPCon、N-IBC和HIT等结构。这些电池都以硼掺杂层作为电池的发射极（P⁺层），由于Al₂O₃钝化膜与硅的界面中含有高密度的负电荷，能加强对少子电子的排斥作用，形成场致钝化，所以行业中主要采用厚度5~8nm的Al₂O₃钝化膜叠加厚度70~80nm的SiN_x膜作为硼发射极的钝化减反膜。然而当采用Al₂O₃钝化膜作为钝化膜后，对电池后续的印刷烧结工艺会带来较大困难。

从功函数匹配角度来讲，硼发射极这一面的印刷浆料普遍采用的Ag-Al浆料，而该浆料对氮化硅的烧蚀能力较强，很容易穿透氮化硅，但对Al₂O₃钝化膜的烧蚀能力较弱，并且对Al₂O₃钝化膜的厚度较为敏感，因而在烧结过程中，最佳烧结温度波动很大，这对于生产来说非常不利。为了保证烧穿Al₂O₃钝化膜以及叠加的SiN_x膜，通常采用较高的烧结温度，但是如果烧结温度过高，很容易出现过烧现象，影响电池效率。同时，当烧结峰值温度稍微波动并有所降低时，部分区域的Ag-Al浆料就难以烧穿Al₂O₃钝化膜，无法与硅衬底形成良好的欧姆接触，因此对烧结炉设备的温度波动性要求非常高，然而现有的烧结炉温度控制精度还达不到该要求。所以目前的烧结工艺窗口比较窄，而且经常因为温度波动，最终影响到电池性能。

但是，若硼发射极采用现有PERC电池的制作方法，直接对Al₂O₃钝化膜及其叠加的SiN_x膜进行开孔后再印刷Ag-Al浆料，那么烧结时势必会造成过量的Ag-Al浆料进入到硼发射极中，导致金属复合加重，甚至烧穿硼发射极，大大影响了电池性能。

以上都没有很好地解决现有硼发射极在烧结工艺中遇到的问题，因此，需要提出一种新型的适用于N型晶硅太阳能电池硼发射极的制造方法来解决现有硼发射极的烧结稳定性的问题。

发明内容

本发明提出一种N型太阳能电池及制造方法，能够大大改善N型太阳能电池具有硼发射极的一面的烧结温度窗口较窄的问题，能够提高烧结工艺的稳定性，进而提高电池的转换效率。

根据本发明的第一个方面，提出了一种N型太阳能电池的制造方法，包括以下步骤：

提供N型硅片；

通过硼扩散在N型硅片的正面形成硼扩散层；