CN104051575A - 一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺 - Google Patents

一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN104051575A
CN104051575A CN201410278259.2A CN201410278259A CN104051575A CN 104051575 A CN104051575 A CN 104051575A CN 201410278259 A CN201410278259 A CN 201410278259A CN 104051575 A CN104051575 A CN 104051575A
Authority
CN
China
Prior art keywords
back side
silicon chip
aluminum oxide
printing
silicon nitride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410278259.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104051575B (zh
Inventor
孟祥海
钱金梁
孙广印
陈斌
王步峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weishan County Shunyang Trading Co.,Ltd.
Original Assignee
Realforce Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Realforce Power Co Ltd filed Critical Realforce Power Co Ltd
Priority to CN201410278259.2A priority Critical patent/CN104051575B/zh
Publication of CN104051575A publication Critical patent/CN104051575A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104051575B publication Critical patent/CN104051575B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic System
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022433—Particular geometry of the grid contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1868—Passivation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

一种仿生双面受光晶硅太阳电池的制作工艺包括制绒，扩散，背面刻蚀，原子层沉积氧化铝，通氧退火，生长氮化硅，激光开膜，印刷，烧结等9个工序，原子层沉积的氧化铝薄膜用于钝化电池背面，热氧生成的氧化硅用于钝化电池正面，退火工艺同时完成了氧化铝薄膜的再构，正表面氧化层的形成以及发射结的进一步推进，背面采用铝栅线印刷代替传统的铝背场工艺，不仅增加了氧化铝的场钝化效果，提高了开路电压，而且背面叠层膜增加了长波光子在背面的反射，从而增加了晶硅电池的长波响应，另外，背面仿生树叶栅线结构有利于背面散射光子的收集，为双玻组件提供了优异的电池结构，同时美化了幕墙的室内环境。

Description

一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池，具体涉及一种双面受光，并且光转化效率大幅提高的仿生双面受光太阳能电池的制作工艺。
背景技术
目前，晶硅太阳能电池一般是正面采用氮化硅薄膜减反射，背面采用铝背场钝化，氮化硅薄膜起到降低反射率和发射极钝化的作用，由于氮化硅的成膜质量差，钝化效果不佳；铝背场是在烧结过程中形成的P+层，可以反射少数载流子---电子，起到钝化作用，但是铝背场的场强较弱，且对长波光子的反射较低，不利于进一步提高晶硅电池转换效率，另一方面，目前的双面晶硅电池都是采用规整的栅线印刷，在双玻组件应用于光伏幕墙时，呆板的栅线不利于室内环境的美化。
发明内容
为解决上述缺陷本发明提供一种仿生双面受光太阳能电池，其双面电池背面采用仿生的树叶图案进行印刷，背面不仅可以接收光子注入，并且对背面散射光子有良好的吸收作用，而且美化了幕墙内部的环境，同时有效提高了电池的转化效率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺，采用以下顺序工艺步骤：
步骤一，将晶硅硅片表面进行制绒，降低表面反射率；
步骤二，将制绒后硅片进行通磷源和推进，本步骤只进行通源工序，不进行推进工序；
步骤三，将扩散后硅片进行湿法刻蚀，去除背面N+层；
步骤四，将湿法刻蚀后的硅片进行原子层沉积，使硅片背面生长一层氧化铝薄膜；
步骤五，将原子层沉积后的硅片在高温管内进行通氧退火工艺，将氧化铝薄膜中的残留甲基去除，同时热氧化发射极的表面，同时完成通磷源和推进工序，在硅片表面形成氧化硅钝化层；
步骤六，将原子层沉积后的硅片进行板式等离子增强化学气相沉积，在双面生长氮化硅薄膜；
步骤七，将生长完氮化硅的硅片进行激光划线，在硅片背面按照仿生图像将表面的氮化硅去除；
步骤八，将激光加工后的硅片进行印刷，正面采用银柵线，背面采用铝栅线覆盖激光划线；
步骤九，将印刷后的硅片进行烧结。
进一步，所述的退火高温管为扩散管，且只针对原子层沉积的氧化铝薄膜进行退火，退火时退火温度为550~650℃，退火时间为10~30分钟。
进一步，所述的氧化铝薄膜的厚度为5~10纳米，原子层沉积时沉积腔温度为200~250℃，生长速率为1.16Å/cycle，氧化铝薄膜的结晶态为非晶，沉积时的三甲基铝和水蒸气在氮气中浓度比例为1:5。
进一步，所述的板式等离子增强化学气相沉积所生长的氮化硅薄膜，其中反面氮化硅薄膜的厚度为40~80纳米，正面氮化硅薄膜的厚度为78~82纳米，折射率为2.0~2.1。
进一步，所述的印刷工序中，正面印刷采用90根细栅，3根镂空主栅；电池背面采用铝栅线仿生图像印刷代替铝背场印刷，铝栅线的宽度为100~300微米，铝线间距在0.8~1.5毫米铝线印刷高度大于20微米，背极采用三栅的非镂空图案，背极宽度为1.5毫米，正反面主栅均为银材质。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：在背面沉积氧化铝薄膜来钝化硅片发射极和背面，从而提高电池片有效少子寿命。更重要的是通过背面铝栅线的引入，来提高背面入射散射光子的几率，原子层沉积的氧化铝薄膜用于钝化电池背面，热氧生成的氧化硅用于钝化电池正面，退火工艺同时完成了氧化铝薄膜的再构，正表面氧化层的形成以及发射结的进一步推进，背面采用铝栅线印刷代替传统的铝背场工艺，不仅增加了氧化铝的场钝化效果，提高了开路电压，而且背面叠层膜增加了长波光子在背面的反射，从而增加了晶硅电池的长波响应，另外，背面仿生树叶栅线结构有利于背面散射光子的收集，为双玻组件提供了优异的电池结构，同时美化了幕墙的室内环境。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明背面激光划线及铝栅线结构示意图。
图2为烧结构电池截面扫描电镜图片。
图3为常规电池烧结后扫描电镜图。
具体实施方式
如图1-3所示，一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺，采用以下顺序工艺步骤：
步骤一，将晶硅硅片表面进行制绒，降低表面反射率；
步骤二，将制绒后硅片进行通磷源和推进，本步骤只进行通源工序，不进行推进工序；
步骤三，将扩散后硅片进行湿法刻蚀，去除背面N+层；
步骤四，将湿法刻蚀后的硅片进行原子层沉积，使硅片背面生长一层氧化铝薄膜；
步骤五，将原子层沉积后的硅片在高温管内进行通氧退火工艺，将氧化铝薄膜中的残留甲基去除，同时热氧化发射极的表面，同时完成通磷源和推进工序，在硅片表面形成氧化硅钝化层；
步骤六，将原子层沉积后的硅片进行板式等离子增强化学气相沉积，在双面生长氮化硅薄膜；
步骤七，将生长完氮化硅的硅片进行激光划线，在硅片背面按照仿生图像将表面的氮化硅去除；
步骤八，将激光加工后的硅片进行印刷，正面采用银柵线，背面采用铝栅线覆盖激光划线；
步骤九，将印刷后的硅片进行烧结；所述的退火高温管为扩散管，且只针对原子层沉积的氧化铝薄膜进行退火，退火时退火温度为550~650℃，退火时间为10~30分钟，所述的氧化铝薄膜的厚度为5~10纳米，原子层沉积时沉积腔温度为200~250℃，生长速率为1.16Å/cycle，氧化铝薄膜的结晶态为非晶，沉积时的三甲基铝和水蒸气在氮气中浓度比例为1:5，所述的板式等离子增强化学气相沉积所生长的氮化硅薄膜，其中反面氮化硅薄膜的厚度为40~80纳米，正面氮化硅薄膜的厚度为78~82纳米，折射率为2.0~2.1，所述的印刷工序中，正面印刷采用90根细栅，3根镂空主栅；电池背面采用铝栅线仿生图像印刷代替铝背场印刷，铝栅线的宽度为100~300微米，铝线间距在0.8~1.5毫米铝线印刷高度大于20微米，背极采用三栅的非镂空图案，背极宽度为1.5毫米，正反面主栅均为银材质。
显而易见，上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式，任何在此基础上的简单改进均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺，采用以下顺序工艺步骤：步骤一，将晶硅硅片表面进行制绒，降低表面反射率；
步骤二，将制绒后硅片进行通磷源和推进，本步骤只进行通源工序，不进行推进工序；
步骤三，将扩散后硅片进行湿法刻蚀，去除背面N+层；
步骤四，将湿法刻蚀后的硅片进行原子层沉积，使硅片背面生长一层氧化铝薄膜；
步骤五，将原子层沉积后的硅片在高温管内进行通氧退火工艺，将氧化铝薄膜中的残留甲基去除，同时热氧化发射极的表面，同时完成推进工序，在硅片表面形成氧化硅钝化层；
步骤六，将原子层沉积后的硅片进行板式等离子增强化学气相沉积，在双面生长氮化硅薄膜；
步骤七，将生长完氮化硅的硅片进行激光划线，在硅片背面按照仿生图像将表面的氮化硅去除；
步骤八，将激光加工后的硅片进行印刷，正面采用银柵线，背面采用铝栅线覆盖激光划线；
步骤九，将印刷后的硅片进行烧结。
2.根据权利要求1所述的一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺，其特征在于所述的退火高温管为扩散管，且只针对原子层沉积的氧化铝薄膜进行退火，退火时退火温度为550~650℃，退火时间为10~30分钟。
3.根据权利要求1所述的一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺，其特征在于所述的氧化铝薄膜的厚度为5~10纳米，原子层沉积时沉积腔温度为200~250℃，生长速率为1.16Å/cycle，氧化铝薄膜的结晶态为非晶，沉积时的三甲基铝和水蒸气在氮气中浓度比例为1:5。
4.根据权利要求1所述的一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺，其特征在于所述的板式等离子增强化学气相沉积所生长的氮化硅薄膜，其中反面氮化硅薄膜的厚度为40~80纳米，正面氮化硅薄膜的厚度为78~82纳米，折射率为2.0~2.1。
5.根据权利要求1所述的一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺，其特征在于所述的印刷工序中，正面印刷采用90根细栅，3根镂空主栅；电池背面采用铝栅线仿生图像印刷代替铝背场印刷，铝栅线的宽度为100~300微米，铝线间距在0.8~1.5毫米铝线印刷高度大于20微米，背极采用三栅的非镂空图案，背极宽度为1.5毫米，正反面主栅均为银材质。
CN201410278259.2A 2014-06-20 2014-06-20 一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺 Active CN104051575B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410278259.2A CN104051575B (zh) 2014-06-20 2014-06-20 一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410278259.2A CN104051575B (zh) 2014-06-20 2014-06-20 一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104051575A true CN104051575A (zh) 2014-09-17
CN104051575B CN104051575B (zh) 2016-08-17

Family

ID=51504186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410278259.2A Active CN104051575B (zh) 2014-06-20 2014-06-20 一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104051575B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105489671A (zh) * 2015-12-28 2016-04-13 苏州中来光伏新材股份有限公司 一种n型双面太阳能电池及其制备方法
CN109244182A (zh) * 2018-09-03 2019-01-18 江西展宇新能源股份有限公司 一种黑硅perc双面电池及其制作方法
CN110277467A (zh) * 2019-05-09 2019-09-24 周建军 一种树叶图纹光伏电池
CN110323995A (zh) * 2019-05-09 2019-10-11 周建军 一种树型光伏发电组
CN110335913A (zh) * 2019-05-09 2019-10-15 周建军 一种树枝图型光电板
CN112652677A (zh) * 2020-12-09 2021-04-13 晋能光伏技术有限责任公司 一种perc电池背面钝化工艺
CN112768565A (zh) * 2021-01-29 2021-05-07 泰州中来光电科技有限公司 一种钝化接触结构制备方法和具有钝化接触结构的晶体硅

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101692467A (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p型晶体硅太阳电池的方法
CN102754215A (zh) * 2009-11-18 2012-10-24 太阳能和风能科技公司 制造光伏电池的方法、由该方法制造的光伏电池及其应用
CN103474506A (zh) * 2013-06-09 2013-12-25 苏州润阳光伏科技有限公司 双面受光太阳电池制作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101692467A (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p型晶体硅太阳电池的方法
CN102754215A (zh) * 2009-11-18 2012-10-24 太阳能和风能科技公司 制造光伏电池的方法、由该方法制造的光伏电池及其应用
CN103474506A (zh) * 2013-06-09 2013-12-25 苏州润阳光伏科技有限公司 双面受光太阳电池制作方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105489671A (zh) * 2015-12-28 2016-04-13 苏州中来光伏新材股份有限公司 一种n型双面太阳能电池及其制备方法
CN109244182A (zh) * 2018-09-03 2019-01-18 江西展宇新能源股份有限公司 一种黑硅perc双面电池及其制作方法
CN110277467A (zh) * 2019-05-09 2019-09-24 周建军 一种树叶图纹光伏电池
CN110323995A (zh) * 2019-05-09 2019-10-11 周建军 一种树型光伏发电组
CN110335913A (zh) * 2019-05-09 2019-10-15 周建军 一种树枝图型光电板
CN112652677A (zh) * 2020-12-09 2021-04-13 晋能光伏技术有限责任公司 一种perc电池背面钝化工艺
CN112652677B (zh) * 2020-12-09 2023-10-27 晋能光伏技术有限责任公司 一种perc电池背面钝化工艺
CN112768565A (zh) * 2021-01-29 2021-05-07 泰州中来光电科技有限公司 一种钝化接触结构制备方法和具有钝化接触结构的晶体硅
CN112768565B (zh) * 2021-01-29 2022-10-04 泰州中来光电科技有限公司 一种钝化接触结构制备方法和具有钝化接触结构的晶体硅

Also Published As

Publication number Publication date
CN104051575B (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104051575B (zh) 一种仿生双面受光太阳能电池的制作工艺
CN102064237A (zh) 一种用于晶体硅太阳电池的双层钝化方法
KR20150114792A (ko) 초박형 ｈｉｔ 태양전지 및 그 제조방법
Tamang et al. Light-trapping and interface morphologies of amorphous silicon solar cells on multiscale surface textured substrates
CN105489671A (zh) 一种n型双面太阳能电池及其制备方法
CN101692467A (zh) 基于丝网印刷工艺的制作高效双面p型晶体硅太阳电池的方法
CN110957378A (zh) 一种提升p型双面电池双面率的背膜及其制备方法
CN102403369A (zh) 一种用于太阳能电池的钝化介质膜
CN102403376B (zh) 含有硅量子点的n-i-p异质结太阳能电池及其制备方法
CN103456837A (zh) 局部背场钝化太阳能电池的制造方法
CN102487105A (zh) 一种制备立体结构高效太阳能电池的方法
CN103646992A (zh) 一种p型晶体硅双面电池的制备方法
CN102364691A (zh) 具有上/下转换发光结构的晶体硅太阳能电池及制备方法
CN102332499A (zh) 一种利用微颗粒制备双结构绒面透明电极的方法
CN103594530A (zh) 正面热氧化、选择性发射结与背钝化结合的晶硅太阳能电池及其制造方法
CN108172658B (zh) 一种n型异质结双面太阳能电池的制备方法
CN105742402B (zh) 一种叠层太阳能电池的制备方法及其结构
CN109360869A (zh) 一种低成本黑硅太阳能电池制作方法
CN107681020A (zh) 一种提高平面硅异质结太阳电池长波长光响应的方法
CN103337558B (zh) 一种n型晶体硅双面光伏电池的制备方法
CN103474515B (zh) P型双面太阳电池的制作方法
CN102522453B (zh) 一种场效应晶体硅太阳能电池的制作方法
CN103236451A (zh) 结合氧化锌纳米线的硅超小绒面太阳电池及其制备方法
CN101521248B (zh) 硅基高效双结太阳能电池的制造方法
CN102544184A (zh) 一种横向结构的pin太阳能电池及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231123

Address after: Room 104, No. 169 Kuiwen East Road, Xiazhen Street, Weishan County, Jining City, Shandong Province, 277600

Patentee after: Weishan County Shunyang Trading Co.,Ltd.

Address before: 272000 Runfeng Industrial Park, Economic Development, Weishan County, Jining City, Shandong Province

Patentee before: REALFORCE POWER Co.,Ltd.