CN103227241A - 一种双面晶体硅太阳能电池的制备方法 - Google Patents

一种双面晶体硅太阳能电池的制备方法 Download PDF

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杨智
王栩生
章灵军
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Abstract

本发明公开了一种双面晶体硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：(1)将原始硅片进行清洗，去损伤层、制绒；(2)在硅片的两面分别进行扩散制结；(3)对硅片侧面进行刻蚀；(4)去除硅片表面的掺杂玻璃层；(5)在硅片的两面进行钝化；(6)在硅片的两面分别沉积减反膜；(7)在硅片两面的减反膜上分别设置石墨烯透明导电薄膜；(8)在硅片的两面分别印刷金属电极，烧结，即可得到双面晶体硅太阳能电池。本发明在硅片两面分别设置石墨烯透明导电薄膜，形成电极；试验证明，与现有的ITO透明导电膜相比，本发明制得的太阳能电池的光电转换效率提高了0.2~0.5%，取得了意想不到的技术效果，具有创造性。

Description

一种双面晶体硅太阳能电池的制备方法
技术领域
本发明涉及一种双面晶体硅太阳能电池的制备方法，属于太阳电池领域。
背景技术
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在所有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，晶体硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时晶体硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池有着优异的电学性能和机械性能，因此，晶体硅太阳能电池在光伏领域占据着重要的地位。
传统的晶体硅太阳电池一般都是单面受光型，其背面为全铝背场，其缺点在于：铝背场的表面复合速率较高，对效率的提高有着很大的制约；此外，铝背场电池封装后散热性较差，容易在工作过程中由于温度升高而导致效率下降。在当今硅材料日益紧缺的情况下，为了充分提高太阳电池的输出功率，双面晶体硅太阳电池已经成为研究的热点。双面电池的正面和背面均需要通过与导电银浆形成欧姆接触，但随着太阳能市场的快速增大，导电银浆的耗量和价格也随之上升。双面电池的银浆耗量接近传统单面电池的两倍（传统单面电池片的银浆耗量为0.1~0.15g/片，双面电池片的银浆耗量为0.3~0.4g/片），这给双面电池的生产带来了很大的成本压力。
针对上述问题，现有技术中出现了利用ITO透明导电膜代替受光面上的电极，不仅兼顾了透光与电流收集，而且相对节约了银浆耗量（其双面电池片的银浆耗量大约为0.25~0.35g/片）。然而，上述银浆耗量还是较大，有进一步降低的需要。
发明内容
本发明目的是提供一种双面晶体硅太阳能电池的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双面晶体硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
(1) 将原始硅片进行清洗，去损伤层、制绒；
(2) 在硅片的两面分别进行扩散制结；
(3) 对硅片侧面进行刻蚀；
(4) 去除硅片表面的掺杂玻璃层；
(5) 在硅片的两面进行钝化；
(6) 在硅片的两面分别沉积减反膜；
(7) 在硅片两面的减反膜上分别设置石墨烯透明导电薄膜；
(8) 在硅片的两面分别印刷金属电极，烧结，即可得到双面晶体硅太阳能电池。
发明人发现，相对于现有的ITO透明导电膜，石墨烯透明导电薄膜的电阻率为10-6Ω.cm，更接近于银浆，即其与金属银的电阻率处于同一量级；因此，在电池的正面和背面设置一层石墨烯，相当于在电池的正、背面均设置了一层银；因此，在原基础上保持双面电池电极制备步骤银浆耗量不变的情况下，电池整体的串联电阻将大大下降，电池光电转换效率大幅度提升；而若是在保持电池转换效率不变的情况下，则可大幅降低银浆的消耗量。此外，石墨烯层的透光率在97.1%以上，基本不会影响电池对入射光的有效吸收，大大提高了电池的透光率。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1．本发明开发了一种双面晶体硅太阳能电池的制备方法，在硅片两面分别设置石墨烯透明导电薄膜，形成电极；试验证明，与现有的ITO透明导电膜相比，本发明制得的太阳能电池的光电转换效率提高了0.2~0.5%，取得了意想不到的技术效果，具有创造性。
2．试验表明，与现有的ITO透明导电膜（其双面电池片的银浆耗量大约为0.25~0.35g/片）相比，在保持电池转换效率不变的情况下，本发明的方法可以大幅降低银浆的消耗量，其双面电池片的银浆耗量为0.15~0.25g/片，取得了显著的效果。
3．本发明的制备方法简单，易于实现，且成本较低，适于工业化应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
一种双面晶体硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101：对N型晶体硅片进行双面制绒；
在本发明实施例中，通过化学方法去除N型晶体硅片表面的沾污和损伤层，并在正面和背面均形成绒面结构，目的是减少入射光在硅片表面的反射，增加硅片对入射光的吸收；
步骤S102：在N型硅片的正面和背面分别进行硼掺杂和磷掺杂；
通过高温扩散等方式，在N型硅片正面硼掺杂形成PN结和正内建电场来分离光生载流子，实现光电转换；通过高温扩散等方式，在N型硅片背面磷掺杂形成NN+高低结和背内建电场来分离光生载流子，实现光电转换；
步骤S103：对N型晶体硅片的侧面进行刻蚀；
通过物理或化学的刻蚀方法去除硼掺杂和磷掺杂过程中在N型晶体硅片1侧面形成的发射结；
步骤S104：去除N型晶体硅片的掺杂玻璃层；
通过化学清洗等方法去除N型晶体硅片表面在硼掺杂和磷掺杂后形成的掺杂玻璃层；
步骤S105：在N型晶体硅表面形成钝化层；
通过干氧氧化或化学氧化等方式在硅片表面形成钝化层，减少载流子在硅片表面的复合；
步骤S106：在N型晶体硅表面镀减反膜；
通过化学沉积等方法在硅片表面形成SiNx减反射膜层，减少入射光的反射，增加硅片对入射光的吸收；
步骤S107：在N型晶体硅正背面设置石墨烯透明导电层；
利用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）将在Cu箔上制备的石墨烯透明导电薄层转移到N型晶体硅太阳电池的正面和背面，为减少导电银浆的耗量做好必要的铺垫；
步骤S108：N型晶体硅片上制备电极；
通过丝网印刷等方式在N型晶体硅片上制备正面电极背面电极，并在烧结后与石墨烯透明导电层及硅片形成良好接触；电极制备过程中，通过石墨烯透明导电层的辅助，导电银浆的耗量可大幅度降低。
对比例一
一种双面晶体硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101：对N型晶体硅片进行双面制绒；
步骤S102：在N型硅片的正面和背面分别进行硼掺杂和磷掺杂；
步骤S103：对N型晶体硅片的侧面进行刻蚀；
步骤S104：去除N型晶体硅片的掺杂玻璃层；
步骤S105：在N型晶体硅表面形成钝化层；
步骤S106：在N型晶体硅表面镀减反膜；
步骤S107：在N型晶体硅正背面设置ITO透明导电层；
步骤S108：N型晶体硅片上制备电极。
 
测定上述实例例一和对比例一中两批太阳电池的电性能，结果见下表所示：
Figure 2013101229297100002DEST_PATH_IMAGE002
其中，Uoc代表开路电压，Jsc代表短路电流密度，FF代表填充因子，Eff代表光电转换效率。
由上表可见，采用本发明制得的太阳电池，其开路电压和短路电流密度均有较大幅度的提高，光电转换效率提高了0.2~0.5%，取得了意想不到的技术效果。

Claims (1)

1. 一种双面晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 将原始硅片进行清洗，去损伤层、制绒；
(2) 在硅片的两面分别进行扩散制结；
(3) 对硅片侧面进行刻蚀；
(4) 去除硅片表面的掺杂玻璃层；
(5) 在硅片的两面进行钝化；
(6) 在硅片的两面分别沉积减反膜；
(7) 在硅片两面的减反膜上分别设置石墨烯透明导电薄膜；
(8) 在硅片的两面分别印刷金属电极，烧结，即可得到双面晶体硅太阳能电池。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105789343A (zh) * 2016-04-07 2016-07-20 乐叶光伏科技有限公司 一种具有透明电极的n型双面太阳能电池及其制备方法
CN105826409A (zh) * 2016-04-26 2016-08-03 泰州中来光电科技有限公司 一种局部背场n型太阳能电池及其制备方法和组件、系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101692466A (zh) * 2009-09-17 2010-04-07 中电电气（南京）光伏有限公司 基于丝网印刷工艺的制作高效双面n型晶体硅太阳电池的方法
US20120080086A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Transparent Electrode Comprising Doped Graphene, Process of Preparing The Same, And Display Device And Solar Cell Comprising The Electrode
CN202210533U (zh) * 2011-06-10 2012-05-02 山东力诺太阳能电力股份有限公司 基于n型硅片的背接触异质结太阳电池结构
CN102544189A (zh) * 2010-12-14 2012-07-04 无锡尚德太阳能电力有限公司 一种薄膜太阳电池及其制备方法
CN102569432A (zh) * 2010-12-17 2012-07-11 国家纳米科学中心 一种透明电极材料及其制备方法
CN102598286A (zh) * 2009-09-06 2012-07-18 张晗钟 管状光伏器件和制造方法
CN102915788A (zh) * 2011-08-04 2013-02-06 索尼公司 石墨烯结构体及其制造方法、光电转换元件和太阳能电池
CN102931249A (zh) * 2012-11-26 2013-02-13 西南交通大学 具有石墨烯的硒化镉透明薄膜太阳电池
CN102956723A (zh) * 2011-08-21 2013-03-06 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102598286A (zh) * 2009-09-06 2012-07-18 张晗钟 管状光伏器件和制造方法
CN101692466A (zh) * 2009-09-17 2010-04-07 中电电气（南京）光伏有限公司 基于丝网印刷工艺的制作高效双面n型晶体硅太阳电池的方法
US20120080086A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Transparent Electrode Comprising Doped Graphene, Process of Preparing The Same, And Display Device And Solar Cell Comprising The Electrode
CN102544189A (zh) * 2010-12-14 2012-07-04 无锡尚德太阳能电力有限公司 一种薄膜太阳电池及其制备方法
CN102569432A (zh) * 2010-12-17 2012-07-11 国家纳米科学中心 一种透明电极材料及其制备方法
CN202210533U (zh) * 2011-06-10 2012-05-02 山东力诺太阳能电力股份有限公司 基于n型硅片的背接触异质结太阳电池结构
CN102915788A (zh) * 2011-08-04 2013-02-06 索尼公司 石墨烯结构体及其制造方法、光电转换元件和太阳能电池
CN102956723A (zh) * 2011-08-21 2013-03-06 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池及其制备方法
CN102931249A (zh) * 2012-11-26 2013-02-13 西南交通大学 具有石墨烯的硒化镉透明薄膜太阳电池

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105789343A (zh) * 2016-04-07 2016-07-20 乐叶光伏科技有限公司 一种具有透明电极的n型双面太阳能电池及其制备方法
CN105826409A (zh) * 2016-04-26 2016-08-03 泰州中来光电科技有限公司 一种局部背场n型太阳能电池及其制备方法和组件、系统

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