[发明专利]一种PERC太阳能电池结构及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种PERC太阳能电池结构及其制备工艺。它包括电池片本体，所述电池片本体的正面依次沉积/生长有SiO₂层、减反层和AlOx层，所述电池片本体的背面依次沉积有AlOx层和SiNx层；在PERC电池常规制备工艺的基础上，增加了表面氧化掺杂工艺；同时，对PERC电池工艺的调整；还采用了独特的表面钝化层沉积工艺。本发明的有益效果是：通过氧化过程中的有效掺杂，提高电池表面的杂质浓度，改善电池的FF，弥补由于背面局部接触导致的FF恶化；同时，通过对PERC电池工艺的调整，解决掺杂工艺导致的边缘漏电问题，从而简化工艺过程；不仅提高了电池的转换效率，而且为PERC电池后续的光致恢复工艺提供了更好的氢化效果，从而实现抗LID。

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池制造相关技术领域，尤其是指一种PERC太阳能电池结构及其制备工艺。

背景技术

PERC电池采用背面钝化技术有效降低表面复合速率，达到提高转换效率的目的。随着降低光伏发电成本的需要和市场对高效组件的需求日益强烈，PERC电池量产化的浪潮正式到来。在PERC电池的量产推进中，除了需要解决包括污染和隐裂等质量问题外，另外两个急需克服的关键问题分别是由于背面局部接触导致的低FF(填充因子)和由于背面钝化质量提升导致的LID(光致衰减)增加。

从目前的发展状况来看，FF的解决更多的依赖于浆料和激光工艺的进步，而伴随局部掺杂，如激光掺杂技术的逐渐成熟，未来采用PERL结构解决FF问题将成为有效手段。

过高的LID则是PERC电池实现真正产业化，迈向实用的最大难题。除了在硅片端采用掺镓硅片解决LID问题，在电池端采用载流子注入对电池进行光致恢复处理的量产解决方案也逐渐成熟。

因此，随着PERC电池产业化进程的不断推进，如何有效提高电池转换效率(提高电池FF)和降低电池LID(提升光致恢复效果)是PERC电池进一步发展和延长其生命周期的迫切需要。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种提高电池转换效率且降低电池LID的PERC太阳能电池结构及其制备工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种PERC太阳能电池结构，包括电池片本体，所述电池片本体的正面依次沉积/生长有正SiO₂层、减反层和正AlOx层，所述电池片本体的背面依次沉积有背AlOx层和SiNx层。

本发明，在减反层的基础上，内层增加了一层具有一定磷掺杂浓度的SiO₂薄膜，使其在提供表面钝化的同时，有效降低串联电阻，提高FF；而外层增加了AlOx层，在实现更好减反效果的同时，提升体钝化质量，不仅提高了电池转换效率，而且有利于后续的光致恢复(LIR)工艺，抑制光致衰减(LID)的发生。此外，该电池结构在基本不增加电池工艺复杂的前提下，同时实现转换效率和抗LID性能的改善。

作为优选，所述减反层的结构为SiNx/SiNy/SiOxNy与SiNx/SiOxNy/SiOx中的其中一种。其中：SiNx/SiNy/SiOxNy结构为在常规SiNx/SiNy减反结构的基础上，外层增加了SiOxNy层，在实现更好减反效果的同时，提升体钝化质量，不仅提高了电池效率，而且有利于后续的光致恢复(LIR)工艺，抑制光致衰减(LID)的发生，其中，SiOxNy薄膜在SiNx/SiNy沉积的同时进行；而SiNx/SiOxNy/SiOx结构也是同时完成沉积的。

作为优选，所述电池片本体的背面与背AlOx层之间还沉积/生长有背SiO₂层。在电池片本体的背面增加了内层SiO₂层，能够有效改善背面污染和划伤问题，SiO₂层的生长与正面的SiO₂氧化层同时完成。该电池结构在基本不增加电池工艺复杂的前提下，同时实现转换效率和抗LID性能的改善。