CN105161552A - 一种单面抛光n型太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种单面抛光N型太阳能电池的制备方法，包括步骤：a)选用N型硅片为电池衬底；b)对N型硅片背面进行抛光，对N型硅片正面进行制绒；c)在N型硅片背面的抛光面进行硼扩散形成P型硅薄层，在N型硅片正面的制绒面进行磷扩散形成N+层；d)采用化学蚀刻的方法去掉周边结、N型硅片正面磷扩散后的磷硅玻璃和N型硅片正面硼扩散后的硼硅玻璃；e)在N型硅片背面的P型硅薄层上沉积三氧化二铝或二氧化硅形成钝化层，在N型硅片正面的N+层上沉积氮化硅或二氧化硅形成钝化层；f)在N型硅片背面的钝化层上印刷银铝电极，在N型硅片正面的钝化层上印刷银电极；g)最后采用烧结工艺，完成电池制作。上述制得的电池具有更高的少子寿命。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种单面抛光N型太阳能电池及其制备方法。
背景技术
太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结(P-NJunction)上，形成新的空穴-电子对(V-Epair)，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。
目前，业界的主流产品为P型晶硅太阳能电池。该电池工艺简单，但是具有光致衰减效应，即电池的效率会随着时间的增加而逐渐衰减，这主要是由于掺入P型硅衬底中的硼原子与衬底中的氧原子相结合产生硼氧对的结果。研究表明，硼氧对起着载流子陷阱作用，使少数载流子寿命降低，从而导致了电池光电转换效率的衰减。
因此，如何开发一种制备成本低，具有更高的少数载流子寿命，可有效避免硼氧对电池衰减的太阳能电池成为研究者关注的重点。
发明内容
本发明提出一种单面抛光N型太阳能电池的制备方法，以解决目前太阳能电池由于使用硼氧使得少数载流子寿命降低，从而导致了电池光电转换效率的衰减的技术问题。
本发明采用如下技术方案实现：本发明提出一种单面抛光N型太阳能电池的制备方法，其中，包括以下步骤：a)选用N型硅片为电池衬底；b)对N型硅片背面进行抛光，对N型硅片正面进行制绒；c)在N型硅片背面的抛光面进行硼扩散形成P型硅薄层，在N型硅片正面的制绒面进行磷扩散形成N+层；d)采用化学蚀刻的方法去掉周边结、N型硅片正面磷扩散后的磷硅玻璃和N型硅片正面硼扩散后的硼硅玻璃；e)在N型硅片背面的P型硅薄层上沉积三氧化二铝或二氧化硅形成钝化层，在N型硅片正面的N+层上沉积氮化硅或二氧化硅形成钝化层；f)在N型硅片背面的钝化层上印刷银铝电极，在N型硅片正面的钝化层上印刷银电极；g)最后采用烧结工艺，完成电池制作。
作为上述方案的改进，所述步骤b采用水平链式抛光设备对N型硅片背面进行单面抛光。所述抛光面，其入射光的反射率达到30％以上。
作为上述方案的改进，所述步骤b采用水平链式制绒设备对N型硅片单面制绒。
作为上述方案的改进，所述步骤c采用液态BBr3对N型硅片背面进行硼扩散，采用液态POCl3对N型硅片正面进行磷扩散。
作为上述方案的改进，所述步骤d采用酸法刻蚀的方法去掉周边结、硅片正面磷扩散后的磷硅玻璃和硅片正面硼扩散后的硼硅玻璃。
作为上述方案的改进，所述步骤e采用等离子增强化学气相沉积的方法，在硅片背面的P型硅薄层上沉积三氧化二铝或者二氧化硅形成钝化层，在硅片正面的N+层上沉积氮化硅或者二氧化硅形成钝化层。
作为上述方案的改进，所述步骤f采用丝网印刷的方法，在硅片背面的钝化层上印刷银铝电极，在硅片正面的钝化层上印刷银电极。
相应地，本发明还提供一种单面抛光N型太阳能电池，其由上述的制备方法制得。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明采用少子寿命长的N型硅片为衬底，制作高效率的单面抛光N型太阳能电池，所述单面抛光N型电池的背面抛光面可以将入射到电池背面的内表面的部分红外光再反射回电池内部，显著增加红外光的吸收，提高电池的开路电压和短路电流，从而大幅度提升N型硅太阳能电池的光电转换效率。
附图说明
图1是本发明的一种单面抛光N型太阳能电池的制备流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，一种单面抛光N型太阳能电池的制备方法，其中，包括以下步骤：
步骤1：选用N型硅片为电池衬底；
步骤2：对N型硅片背面进行抛光，对N型硅片正面进行制绒；
步骤3：在N型硅片背面的抛光面进行硼扩散形成P型硅薄层，在N型硅片正面的制绒面进行磷扩散形成N+层；
步骤4：采用化学蚀刻的方法去掉周边结、N型硅片正面磷扩散后的磷硅玻璃和N型硅片正面硼扩散后的硼硅玻璃；
步骤5：在N型硅片背面的P型硅薄层上沉积三氧化二铝或二氧化硅形成钝化层，在N型硅片正面的N+层上沉积氮化硅或二氧化硅形成钝化层；
步骤6：在N型硅片背面的钝化层上印刷银铝电极，在N型硅片正面的钝化层上印刷银电极；
步骤7：最后采用烧结工艺，完成电池制作。
其中，所述步骤2采用水平链式抛光设备对N型硅片背面进行单面抛光，所述步骤2采用水平链式制绒设备对N型硅片单面制绒，所述步骤3采用液态BBr3对N型硅片背面进行硼扩散，采用液态POCl3对N型硅片正面进行磷扩散，所述步骤4采用酸法刻蚀的方法去掉周边结、硅片正面磷扩散后的磷硅玻璃和硅片正面硼扩散后的硼硅玻璃，所述步骤5采用等离子增强化学气相沉积的方法，在硅片背面的P型硅薄层上沉积三氧化二铝或者二氧化硅形成钝化层，在硅片正面的N+层上沉积氮化硅或者二氧化硅形成钝化层，所述步骤6采用丝网印刷的方法，在硅片背面的钝化层上印刷银铝电极，在硅片正面的钝化层上印刷银电极。
相应地，本发明还提供一种单面抛光N型太阳能电池，其由上述的制备方法制得。
所述单面抛光N型太阳能电池在基体中掺杂为磷原子的N型晶体硅，由于没有硼元素，从原理上彻底避免了硼氧对导致的电池衰减。从而保证单面抛光N型太阳能电池发电设备在寿命期内产生更多的电能，并且，N型硅(n-Si)相对于P型硅来说，由于对金属杂质和许多非金属缺陷不敏感，或者说具有很好的忍耐性能，故其少数载流子具有较长而且稳定的扩散长度。
本发明采用少子寿命长的N型硅片为衬底，制作高效率的单面抛光N型太阳能电池，所述单面抛光N型电池的背面抛光面可以将入射到电池背面的内表面的部分红外光再反射回电池内部，显著增加红外光的吸收，提高电池的开路电压和短路电流，从而大幅度提升N型硅太阳能电池的光电转换效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种单面抛光N型太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)选用N型硅片为电池衬底；
b)对N型硅片背面进行抛光，对N型硅片正面进行制绒；
c)在N型硅片背面的抛光面进行硼扩散形成P型硅薄层，在N型硅片正面的制绒面进行磷扩散形成N+层；
d)采用化学蚀刻的方法去掉周边结、N型硅片正面磷扩散后的磷硅玻璃和N型硅片正面硼扩散后的硼硅玻璃；
e)在N型硅片背面的P型硅薄层上沉积三氧化二铝或二氧化硅形成钝化层，在N型硅片正面的N+层上沉积氮化硅或二氧化硅形成钝化层；
f)在N型硅片背面的钝化层上印刷银铝电极，在N型硅片正面的钝化层上印刷银电极；
g)最后采用烧结工艺，完成电池制作。
2.根据权利要求1所述的一种单面抛光N型太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤b采用水平链式抛光设备对N型硅片背面进行单面抛光。
3.根据权利要求1所述的一种单面抛光N型太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤b采用水平链式制绒设备对N型硅片单面制绒。
4.根据权利要求1所述的一种单面抛光N型太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤c采用液态BBr3对N型硅片背面进行硼扩散，采用液态POCl3对N型硅片正面进行磷扩散。
5.根据权利要求1所述的一种单面抛光N型太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤d采用酸法刻蚀的方法去掉周边结、硅片正面磷扩散后的磷硅玻璃和硅片正面硼扩散后的硼硅玻璃。
6.根据权利要求1所述的一种单面抛光N型太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤e采用等离子增强化学气相沉积的方法，在硅片背面的P型硅薄层上沉积三氧化二铝或者二氧化硅形成钝化层，在硅片正面的N+层上沉积氮化硅或者二氧化硅形成钝化层。
7.根据权利要求1所述的一种单面抛光N型太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤f采用丝网印刷的方法，在硅片背面的钝化层上印刷银铝电极，在硅片正面的钝化层上印刷银电极。
8.一种单面抛光N型太阳能电池，其特征在于，其由权利要求1-7任一项所述的制备方法制得。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151216 |