CN104064630A - 一种n型ibc太阳能电池片的制备方法 - Google Patents

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龙维绪
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Abstract

一种N型IBC太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：(1)在制绒并背抛光的N型硅片背面上整面印刷铝浆，烘干并烧结；(2)将硅片放入碱液中进行腐蚀处理；(3)清洗；氧化；(4)开窗，然后采用碱液进行腐蚀处理，去除开窗区的发射结；(5)采用步骤(4)中的网版在开窗区印刷磷浆并掺杂；(6)受光面沉积氮化硅薄膜；(7)在P+区与N+区印刷电极并烧结。本发明避免了传统工艺中P+与N+区需反复制备掩模及多次腐蚀等复杂工艺；本发明的方法采用传统的丝网印刷技术，可以利用现有条件和设备，因而成本较低，适于实现大规模化生产。

Description

一种N型IBC太阳能电池片的制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能应用技术领域，尤其涉及一种N型IBC太阳能电池片的制备方法。
背景技术
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。太阳能电池，也称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。
N型硅片由于具有少子寿命高无衰减等优势成为现在研发的热点，基于N型硅片制备的IBC太阳电池技术是目前光伏科学家看好的一项具有产业化潜力的一项技术。针对N型IBC太阳能电池，目前已有Sunpower公司实现小规模的量产，其电池片的制备方法主要包括如下步骤：1.在制绒并背抛光的N型硅片进行氧化，得到氧化硅层；2. 丝网印刷含氟腐蚀性浆料在氧化硅层上开出N+区域；3.在N+开窗区进行磷扩散；4.清洗去PSG并氧化；5.丝网印刷含氟腐蚀性浆料在氧化硅层上开出P+区域；6.在P+开窗区进行硼扩散；7.清洗去BSG层；8.受光面沉积氮化硅薄膜；9.在P+区与N+区印刷电极并烧结。然而，上述方法需要，制备工艺复杂，设备要求苛刻，成本高昂，使得传统的印刷技术很难应用于该领域。以上的不足也是其目前无法实现大规模化生产的主要障碍。
因此，开发一种工艺简单、成本较低的N型IBC太阳能电池片的制备方法，使其可以利用现有条件和设备，在基本不增加成本的基础之上进一步提升其转化效率，具有积极的现实意义。
发明内容
本发明目的是提供一种N型IBC太阳能电池片的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种N型IBC太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：
(1) 在制绒并背抛光的N型硅片背面上整面印刷铝浆，烘干并烧结；
(2) 将硅片放入碱液中进行腐蚀处理，形成P+区，使其结深的平均值为1.4~1.6微米，其方块电阻为55~65 Ω/□；
(3) 清洗；氧化，在硅片背面形成氧化硅层；
(4) 在上述氧化硅层上丝网印刷含氟腐蚀性浆料进行开窗，然后采用碱液进行腐蚀处理，去除开窗区的发射结；
(5) 采用步骤(4)中的网版在开窗区印刷磷浆并掺杂，形成N+区；
(6) 受光面沉积氮化硅薄膜；
(7) 在P+区与N+区印刷电极并烧结。
上文中，所述步骤(1)中的制绒、背抛光（即背面抛光）都是现有技术。
上述技术方案中，所述步骤(1)中P+区的发射极的方块电阻为15~25 Ω/□。优选的，所述步骤(1)中P+区的发射极的方块电阻为20 Ω/□。
上述技术方案中，所述步骤(2)中的碱液为质量分数为3~20%的氢氧化钠溶液。优选的，所述步骤(2)中的碱液为质量分数为15%的氢氧化钠溶液。
上述技术方案中，所述步骤(2)中，腐蚀处理后的结深的平均值为1.5微米，其方块电阻为60 Ω/□。
上述技术方案中，所述步骤(3)中氧化硅层的厚度在4~6 nm。优选的，其厚度为5 nm。
上述技术方案中，所述步骤(4)中的碱液为质量分数为3~20%的氢氧化钠溶液。优选质量分数为15%的氢氧化钠溶液。
由于上述技术方案运用，本发明具有下列优点：
1、本发明设计了一种N型IBC太阳能电池片的制备方法，其制备工艺简单，避免了传统工艺中P+与N+区需反复制备掩模及多次腐蚀等复杂工艺；此外，本发明的方法采用传统的丝网印刷技术，可以利用现有条件和设备，因而成本较低，适于实现大规模化生产；
2、本发明采用丝网印刷技术，且在印刷腐蚀性浆料进行开窗及印刷磷浆掺杂时采用相同的网版，因此避免了多次套印中存在的对准误差问题，减少了短路和漏电的风险；同时还实现了P+发射区的面积最大化，降低了串阻，进一步提升了转化效率，具有积极的现实意义；
3、本发明的氧化硅层不仅充当局部去背结的掩膜层，同时还起到背钝化和背绝缘的作用，简化了制备工艺，因此实用性较强，适于推广应用。
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N型IBC太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：
1. 在制绒并背抛光的N型硅片背面上整面印刷铝浆料，烘干并烧结，其发射极方块电阻为20Ω/□；
2. 将烧结后的硅片，放入质量分数为15%的氢氧化钠溶液中处理后其结深平均为1.5微米，其方块电阻为60 Ω/□；
3. 清洗并氧化，其氧化硅厚度为5 nm；
4. 丝网印刷含氟腐蚀性浆料在氧化硅层上开窗，并采用质量分数为15%的氢氧化钠溶液来去除开窗区的发射结；
5. 采用同一块网版在开窗处印刷磷浆并掺杂；
6. 受光面沉积氮化硅薄膜；
7. 在P+区与N+区印刷电极并烧结。
对比例一
1. 在制绒并背抛光的N型硅片进行氧化，其氧化硅的厚度在5 nm；
2. 丝网印刷含氟腐蚀性浆料，在氧化硅层上开出N+区域；
3. 在N+开窗区进行磷扩散；
4. 清洗去PSG并氧化；
5. 丝网印刷含氟腐蚀性浆料，在氧化硅层上开出P+区域；
6. 在P+开窗区进行硼扩散；
7. 清洗去BSG层；
8. 受光面沉积氮化硅薄膜；
9. 在P+区与N+区印刷电极并烧结。
将实施例和对比例的电池片进行电性能检测，并进行比较，结果如下：
组别 电池数目 串阻 并阻 填充因子 反向饱和电流
实施例一 100 0.0038 145.17 78 0.41
对比例一 100 0.0059 8.98 68 5.86
从上表可以看出，相对于对比例一，实施例一的FF优势明显，一方面本发明解决了多次套印带来的对位问题，减少了漏电，并联电阻增大；另一方面，本发明还最大限度地增加了P+区的面积，串阻变小。

Claims (6)

1.一种N型IBC太阳能电池片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 在制绒并背抛光的N型硅片背面上整面印刷铝浆，烘干并烧结；
(2) 将硅片放入碱液中进行腐蚀处理，形成P+区，使其结深的平均值为1.4~1.6微米，其方块电阻为55~65 Ω/□；
(3) 清洗；氧化，在硅片背面形成氧化硅层；
(4) 在上述氧化硅层上丝网印刷含氟腐蚀性浆料进行开窗，然后采用碱液进行腐蚀处理，去除开窗区的发射结；
(5) 采用步骤(4)中的网版在开窗区印刷磷浆并掺杂，形成N+区；
(6) 受光面沉积氮化硅薄膜；
(7) 在P+区与N+区印刷电极并烧结。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中P+区的发射极的方块电阻为15~25 Ω/□。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的碱液为质量分数为3~20%的氢氧化钠溶液。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，腐蚀处理后的结深的平均值为1.5微米，其方块电阻为60 Ω/□。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中氧化硅层的厚度在4~6 nm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的碱液为质量分数为3~20%的氢氧化钠溶液。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107331714A (zh) * 2017-06-01 2017-11-07 晋能清洁能源科技有限公司 一种ibc电池工艺制备方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090211628A1 (en) * 2005-04-16 2009-08-27 Institut Fur Solarenergieforschung Gmbh Rear contact solar cell and method for making same
CN101777603A (zh) * 2009-01-08 2010-07-14 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 背接触太阳能电池的制造方法
US20110056551A1 (en) * 2009-09-10 2011-03-10 Sunyoung Kim Solar cell and method for manufacturing the same
CN102157585A (zh) * 2011-02-28 2011-08-17 中山大学 一种均匀浅发射极太阳电池的制备方法
CN102610686A (zh) * 2012-03-28 2012-07-25 星尚光伏科技（苏州）有限公司 一种背接触晶体硅太阳能电池及其制作工艺
CN102623557A (zh) * 2012-03-27 2012-08-01 山东力诺太阳能电力股份有限公司 碱法制备太阳电池无死层发射极的工艺
CN102623555A (zh) * 2012-03-27 2012-08-01 山东力诺太阳能电力股份有限公司 酸法制备太阳电池无死层发射极的工艺
CN102637771A (zh) * 2012-03-27 2012-08-15 山东力诺太阳能电力股份有限公司 太阳电池无死层发射极的制作方法
CN102800738A (zh) * 2011-05-24 2012-11-28 中国科学院微电子研究所 一种叉指型背接触式太阳能电池及其制备方法
WO2013074039A1 (en) * 2011-11-16 2013-05-23 Trina Solar Energy Development Pte Ltd All-black-contact solar cell and fabrication method
CN103400904A (zh) * 2013-08-19 2013-11-20 中国科学院微电子研究所 一种制备晶体硅双发射极背结背接触太阳能电池的方法
CN103855230A (zh) * 2014-03-19 2014-06-11 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种n型背发射极太阳电池的制备方法
CN103904138A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 北京汉能创昱科技有限公司 一种全背面接触晶硅电池及其制备方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090211628A1 (en) * 2005-04-16 2009-08-27 Institut Fur Solarenergieforschung Gmbh Rear contact solar cell and method for making same
CN101777603A (zh) * 2009-01-08 2010-07-14 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 背接触太阳能电池的制造方法
US20110056551A1 (en) * 2009-09-10 2011-03-10 Sunyoung Kim Solar cell and method for manufacturing the same
CN102157585A (zh) * 2011-02-28 2011-08-17 中山大学 一种均匀浅发射极太阳电池的制备方法
CN102800738A (zh) * 2011-05-24 2012-11-28 中国科学院微电子研究所 一种叉指型背接触式太阳能电池及其制备方法
WO2013074039A1 (en) * 2011-11-16 2013-05-23 Trina Solar Energy Development Pte Ltd All-black-contact solar cell and fabrication method
CN103858239A (zh) * 2011-11-16 2014-06-11 天合光能发展有限公司 全背接触太阳能电池和制造方法
CN102623555A (zh) * 2012-03-27 2012-08-01 山东力诺太阳能电力股份有限公司 酸法制备太阳电池无死层发射极的工艺
CN102637771A (zh) * 2012-03-27 2012-08-15 山东力诺太阳能电力股份有限公司 太阳电池无死层发射极的制作方法
CN102623557A (zh) * 2012-03-27 2012-08-01 山东力诺太阳能电力股份有限公司 碱法制备太阳电池无死层发射极的工艺
CN102610686A (zh) * 2012-03-28 2012-07-25 星尚光伏科技（苏州）有限公司 一种背接触晶体硅太阳能电池及其制作工艺
CN103904138A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 北京汉能创昱科技有限公司 一种全背面接触晶硅电池及其制备方法
CN103400904A (zh) * 2013-08-19 2013-11-20 中国科学院微电子研究所 一种制备晶体硅双发射极背结背接触太阳能电池的方法
CN103855230A (zh) * 2014-03-19 2014-06-11 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种n型背发射极太阳电池的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107331714A (zh) * 2017-06-01 2017-11-07 晋能清洁能源科技有限公司 一种ibc电池工艺制备方法

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