CN107275418A - 单面polo电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能电池制备技术领域，尤其涉及一种单面POLO电池及其制备方法，利用氧化硅加多晶硅层进行背面钝化，其一作用是不仅钝化了背面的表面缺陷，增加弱光的响应，也钝化了背面的金属与半导体的接触，减少了接触负电荷值；其二是由于是全钝化，没有点接触，其基区没有少子或多子的横向传输，其三是多晶硅为间接带隙，电流损失小。

Description

单面POLO电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池制备技术领域，尤其涉及一种单面POLO电池及其制备方法。
背景技术
目前，背钝化电池作为一种新兴的高效电池技术，有效的钝化了电池背面复合，并降低了背面的发射率，从而有效的吸收了长波段的光，使得电池效率有了大的飞跃；并且由于钝化层的介入，电池片的翘曲度也得到了一定的改善。
常规的电池中的金属和半导体接触负电荷值大概在4000费安/平方厘米，若进行钝化后其值在100～300之间。目前PERC钝化效果较好，但PERC也存在两个缺点，第一是PERC仍有部分的金属与半导体的接触，另一个是PERC的背表面是点接触，增大了载流子运输的距离。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中金属与半导体的接触产生的较高负电荷，以及点接触的少子或多子的横向传输的技术问题，本发明提供一种单面POLO电池及其制备方法，本发明为克服上述缺点，设计POLO(POLy-Si on passivatinginterfacial Oxides)电池，利用氧化硅加多晶硅层进行背面钝化，其一作用是不仅钝化了表面缺陷，增加弱光的响应，也钝化了金属与半导体的接触，减少了接触负电荷值；其二是由于是背面全钝化，没有点接触，其基区没有少子或多子的横向传输，其三是多晶硅为间接带隙，电流损失小。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单面POLO电池包括硅片基底，包括硅片基底，所述硅片基底的正面采用PERC太阳能电池制备方法从内到外依次形成钝化层以及减反射层，硅片基底背面由内向外依次设置有SiOx隧穿氧化层、多晶硅层以及ITO导电薄膜层。
一种单面POLO电池的制备方法，包括对硅片依次进行清洗、扩散、洗磷、硅片正面钝化、硅片正面镀膜、硅片背面钝化、镀导电膜层以及真空蒸镀，硅片背面钝化工艺中采用氧化硅加多晶硅进行钝化形成非接触式全钝化层。本发明加入了多晶硅进行背面钝化，解决PERC电池的金属与半导体接触的高负电荷问题，并改善因点接触造成的电流损失。
所述硅片背面钝化的具体包括：
利用湿法化学或湿氧法或紫外法在硅片的背面先制备SiOx隧穿氧化层，再利用PECVD或LPCVD在硅片的背面的SiOx隧穿氧化层上制备多晶硅层，最终制备得到由氧化硅加多晶硅形成的非接触式钝化层。
单面POLO电池的制备方法，具体步骤包括：
清洗，将硅片在HF/HNO3混合溶液中清洗，去除表面损伤层、切割线痕以及金属离子等；
扩散，将硅片进行常压扩散或低压扩散或离子注入，其方阻控制在50Ω～180Ω范围内；
洗磷，利用HF/HNO3和KOH进行清洗，除去表面的PSG和进行背面抛光；
正面钝化，利用PECVD或ALD在硅片正面沉积AlOx层，进行正面钝化，其膜厚控制在1～30nm；
正面镀膜，为减少正面反射，增加载流子寿命，提高电流，并保护AlOx层，利用管式PECVD进行在硅片正面镀减反射膜，其膜厚控制在50nm～120nm之间；
背面钝化，利用湿法化学或湿氧法或紫外法进行在硅片背面生长SiOx隧穿氧化层，其膜厚控制在1～10nm，随后对其进行退火，
背面镀膜，再利用PECVD或LPCVD在硅片的背面制备多晶硅层，其膜厚控制在1～20nm；
真空蒸镀，利用PVD进行镀膜或真空蒸镀，完成制作背面太阳能电池片电极；
丝网印刷，将完成背电极的电池片进行丝网印刷烧结，丝印出正电极即可。
本发明的有益效果是，本发明的单面POLO电池的制备方法，利用氧化硅加多晶硅层进行背面钝化，其一作用是不仅钝化了背面的表面缺陷，增加弱光的响应，也钝化了背面的金属与半导体的接触，减少了接触负电荷值；其二是由于是全钝化，没有点接触，其基区(基底区域)没有少子或多子的横向传输，其三是多晶硅为间接带隙，电流损失小。
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是本发明制备的电池结构示意图。
图中：1、硅片基底，2、SiOx隧穿氧化层，3、多晶硅层，4、ITO导电薄膜层。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，是本发明最优实施例，一种单面POLO电池，包括硅片基底1，所述硅片基底1的正面采用PERC太阳能电池制备方法从内到外依次形成钝化层以及减反射层，硅片基底1背面由内向外依次设置有SiOx隧穿氧化层2、多晶硅层3以及ITO导电薄膜层4。
一种单面POLO电池的制备方法，具体步骤包括：
清洗，将硅片在HF/HNO3混合溶液中清洗，去除表面损伤层、切割线痕以及金属离子等；
扩散，将硅片进行常压扩散或低压扩散或离子注入，其方阻控制在50Ω～180Ω范围内；
洗磷，利用HF/HNO3和KOH进行清洗，除去表面的PSG和进行背面抛光；
正面钝化，利用PECVD或ALD在硅片正面沉积AlOx层，进行正面钝化，其膜厚控制在1～30nm；
正面镀膜，为减少正面反射，增加载流子寿命，提高电流，并保护AlOx层，利用管式PECVD进行在硅片正面镀减反射膜，其膜厚控制在50nm～120nm之间；
背面钝化，利用湿法化学或湿氧法或紫外法进行在硅片背面生长SiOx隧穿氧化层，其膜厚控制在1～10nm，随后对其进行退火，
背面镀膜，再利用PECVD或LPCVD在硅片的背面制备多晶硅层，其膜厚控制在1～20nm，最终制备得到由氧化硅加多晶硅形成的非接触式全钝化层；(PERC是点接触式的，本发明的POLO电池的制备方法，金属和半导体是没有接触的，相对PERC的点接触，这就是非接触式的。)
真空蒸镀，利用PVD进行镀膜或真空蒸镀，完成制作背面太阳能电池片电极；
丝网印刷，将完成背电极的电池片进行丝网印刷烧结，丝印出正电极即可。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种单面POLO电池，其特征在于：包括硅片基底(1)，所述硅片基底(1)的正面采用PERC太阳能电池制备方法从内到外依次形成钝化层以及减反射层，硅片基底(1)背面由内向外依次设置有SiOx隧穿氧化层(2)、多晶硅层(3)以及ITO导电薄膜层(4)。
2.一种单面POLO电池的制备方法，包括对硅片依次进行清洗、扩散、洗磷、硅片正面背钝化、硅片正面镀膜、硅片背面钝化、镀导电膜层以及真空蒸镀，其特征在于：所述硅片背面钝化工艺中采用氧化硅加多晶硅进行钝化形成非接触式全钝化层。
3.如权利要求1所述的单面POLO电池的制备方法，其特征在于：所述硅片背面钝化的具体包括：
利用湿法化学或湿氧法或紫外法在硅片的背面先制备SiOx隧穿氧化层，再利用PECVD或LPCVD在硅片的背面的SiOx隧穿氧化层上制备多晶硅层，最终制备得到由氧化硅加多晶硅形成的非接触式全钝化层。
4.如权利要求1所述的单面POLO电池的制备方法，其特征在于：具体步骤包括：
清洗，将硅片在HF/HNO3混合溶液中清洗，去除表面损伤层、切割线痕以及金属离子等；
扩散，将硅片进行常压扩散或低压扩散或离子注入，其方阻控制在50Ω～180Ω范围内；
洗磷，利用HF/HNO3和KOH进行清洗，除去表面的PSG和进行背面抛光；
正面钝化，利用PECVD或ALD在硅片正面沉积AlOx层，进行正面钝化，其膜厚控制在1～30nm；
正面镀膜，为减少正面反射，增加载流子寿命，提高电流，并保护AlOx层，利用管式PECVD进行在硅片正面镀减反射膜，其膜厚控制在50nm～120nm之间；
背面钝化，利用湿法化学或湿氧法或紫外法进行在硅片背面生长SiOx隧穿氧化层，其膜厚控制在1～10nm，随后对其进行退火，
背面镀膜，再利用PECVD或LPCVD在硅片的背面制备多晶硅层，其膜厚控制在1～20nm；
真空蒸镀，利用PVD进行镀膜或真空蒸镀，完成制作背面太阳能电池片电极；
丝网印刷，将完成背电极的电池片进行丝网印刷烧结，丝印出正电极即可。
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