CN108336162A - 一种双面太阳能电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双面太阳能电池及其制造方法，其中该方法包括：对制绒后的P型硅的正表面和背表面进行磷扩散；对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理；在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面分别制备负电极，在P型硅背表面裸露位置制备正电极。本申请公开的上述技术方案，在制绒后的P型硅的正表面和背表面同时进行磷扩散，对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理，在背表面的裸露位置处制备正电极，并在背表面除裸露位置外的位置、正表面分别制备负电极，也即只需对P型硅的正表面和背表面进行一次磷扩散，而不需要进行两次不同的扩散，从而可以降低制备太阳能电池的复杂程度，缩短制备太阳能电池的时间，提高制备太阳能电池的效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，更具体地说，涉及一种双面太阳能电池及其制造方法。
背景技术
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化为电能的装置，目前，以晶硅太阳能电池为主流太阳能电池，传统的太阳能电池为单面太阳能电池，也即只有正表面能够吸收太阳光并转化为电能，而背面则无法吸收太阳光并转化为电能，从而使得太阳能电池的光电转化效率比较低，因此，两面都可以进行发电的双面太阳能电池受到人们的关注。
在现有的双面太阳能电池中，多以N型硅作为衬底，相应的，制备太阳能电池的工艺大致为：在N型硅的正表面和背表面分别制备绒面；在制绒后的N型硅的正表面扩散硼，以形成P型硅，在制绒后的N型硅的背表面扩散磷，以形成N+型硅；去除磷扩散过程中在N型硅表面所形成的磷硅玻璃；对扩散后的N型硅的正表面和背表面进行钝化，制备减反射膜、钝化膜；在钝化后的N型硅的正表面和背表面分别制备电极，最终得到P-N-N+结构的双面太阳能电池。在上述过程中，由于需要经历硼扩散和磷扩散这两次扩散，而扩散本身是一个比较复杂的过程，并且考虑到两次扩散的物质不同，在对正表面进行扩散时为了防止扩散物质对背表面造成污染，或在对背表面进行扩散时为了防止扩散物质对正表面造成污染，则需要对非扩散的一面进行保护，而这些操作均会使太阳能电池的生产工艺变得复杂。
综上所述，现有的制备双面太阳能电池的方法存在工艺比较复杂的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种双面太阳能电池及其制造方法，以解决现有的制备双面太阳能电池的方法所存在的工艺比较复杂的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种双面太阳能电池的制造方法，包括：
对制绒后的P型硅的正表面和背表面进行磷扩散；
对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理；
在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面分别制备负电极，在P型硅背表面裸露位置制备正电极。
优选的，在对制绒后的P型硅的正表面和背表面进行磷扩散之前，还包括：
在制绒后的P型硅背表面的预设位置覆盖介质；
对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理，包括：
取下在P型硅背表面的预设位置所覆盖的介质，以将预设位置处的P型硅裸露出来。
优选的，对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理，包括：
去除磷扩散后P型硅背表面预设位置处所扩散的磷。
优选的，去除磷扩散后P型硅背表面预设位置处所扩散的磷，包括：
在磷扩散后P型硅背表面预设位置处涂覆硅腐蚀膏，利用所述硅腐蚀膏去除预设位置处的磷。
优选的，在P型硅背表面裸露位置制备正电极，包括：
在P型硅背表面裸露位置印刷铝浆，并进行烧结，形成正电极。
优选的，在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面分别制备负电极，在P型硅背表面裸露位置制备正电极，包括：
在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面、背表面裸露位置分别印刷银浆，并进行烧结，形成正面银电极和背面银电极。
一种双面太阳能电池，基于上述任一项所述的双面太阳能电池的制造方法，从上至下依次包括正面电极、正面钝化层、N型硅、P型硅、N型硅、背面钝化层、背面电极，所述背面电极包括位于裸露位置的正电极和位于裸露位置之外的负电极。
优选的，所述背面电极中包括的正电极为铝电极。
优选的，所述正面电极为银电极，所述背面电极中包括的负电极为银电极、所述铝电极上分布有银电极。
本发明提供了一种双面太阳能电池及其制造方法，其中该方法包括：对制绒后的P型硅的正表面和背表面进行磷扩散；对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理；在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面分别制备负电极，在P型硅背表面裸露位置制备正电极。本申请公开的上述技术方案，以P型硅为衬底，在制绒后的P型硅的正表面和背表面同时进行磷扩散，对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理，在P型硅背表面的裸露位置处制备正电极，并在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面分别制备负电极，也即只需对P型硅的正表面和背表面进行一次磷扩散，而不需要进行两次不同的扩散，从而可以降低制备太阳能电池的复杂程度，缩短制备太阳能电池的时间，提高制备太阳能电池的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种双面太阳能电池的制造方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种双面太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种双面太阳能电池的制造方法的流程图，可以包括：
S11：对制绒后的P型硅的正表面和背表面进行磷扩散。
选用P型硅作为双面太阳能电池的衬底，对P型硅的正表面和背表面进行制绒处理，以在P型硅的正表面和背表面形成金字塔结构。制绒完成之后，可以在P型硅的正表面和背表面同时进行磷扩散，以在P型硅的正表面和背表面分别形成N型硅，从而使P型硅和N型硅的接触面位置处形成双面PN结，也即只需进行一次磷扩散即可在P型硅的正表面和背表面分别形成PN结，从而可以简化太阳能电池的工艺流程。
S12：对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理。
考虑到太阳能电池需要通过正电极和负电极将内部的电流输送至外部，并形成回路，而在磷扩散后的P型硅的正表面和背表面所制备的电极均为负电极，则需要将P型硅给部分裸露出来，以便于在裸露的P型硅上制备正电极，为了尽可能的增大太阳能电池的有效受光面积，以提高太阳能电池的光电转换效率，则可以对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理，以将背表面预设位置处的P型硅给裸露出来，其中，所提及的预设位置可以是预先在背表面进行等份划分所形成的位置，也可以是根据实际需要进行非等份划分所形成的位置。
S13：在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面分别制备负电极，在P型硅背表面裸露位置制备正电极。
在对P型硅进行了磷扩散以及裸露处理之后，可以在P型硅背表面除裸露位置之外的位置、以及P型硅的正表面分别制备负电极，并在P型硅背表面的裸露位置处制备正电极，以制备出双面P型太阳能电池。
本申请公开的上述技术方案，以P型硅为衬底，在制绒后的P型硅的正表面和背表面同时进行磷扩散，对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理，在P型硅背表面的裸露位置处制备正电极，并在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面分别制备负电极，也即只需对P型硅的正表面和背表面进行一次磷扩散，而不需要进行两次不同的扩散，从而可以降低制备太阳能电池的复杂程度，缩短制备太阳能电池的时间，提高制备太阳能电池的效率。
本发明实施例提供的一种双面太阳能电池的制造方法，在对制绒后的P型硅的正表面和背表面进行磷扩散之前，还可以包括：
在制绒后的P型硅背表面的预设位置覆盖介质；
对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理，可以包括：
取下在P型硅背表面的预设位置所覆盖的介质，以将预设位置处的P型硅裸露出来。
在对制绒后的P型硅的正表面和背表面进行磷扩散之前，可以在制绒后的P型硅背表面的预设位置处覆盖介质，在进行磷扩散的过程中，预设位置处所覆盖的介质可以阻挡磷扩散至对应位置处的P型硅中，从而可以对对应位置处的P型硅起到保护的作用。相应地，在磷扩散完成之后，则可以取下P型硅背表面预设位置处所覆盖的介质，以将被介质所覆盖的P型硅裸露出来，也即先在P型硅预设位置进行遮挡处理，再对P型硅进行磷扩散，然后去除预设位置的遮挡，这种裸露处理的方式几乎不会给预设位置处的P型硅带来损伤，并且在这种情况下可以减少磷的使用量，降低太阳能电池的制造成本。
本发明实施例提供的一种双面太阳能电池的制造方法，对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理，可以包括：
去除磷扩散后P型硅背表面预设位置处所扩散的磷。
在对P型硅完成制绒之后，可以直接对制绒后的P型硅的正表面和背表面进行磷扩散，在磷扩散之后，可以去除P型硅背表面预设位置处所扩散的磷，以将预设位置处的P型硅给裸露出来，也即先对P型硅进行磷扩散，然后对P型硅的预设位置进行裸露处理，这种裸露处理的方式操作比较简单。
本发明实施例提供的一种双面太阳能电池的制造方法，去除磷扩散后P型硅背表面预设位置处所扩散的磷，可以包括：
在磷扩散后P型硅背表面预设位置处涂覆硅腐蚀膏，利用硅腐蚀膏去除预设位置处的磷。
在对制绒后的P型硅正表面和背表面进行磷扩散之后，可以在P型硅背表面预设位置处涂覆硅腐蚀膏，利用涂覆的硅腐蚀膏将预设位置处所扩散的磷腐蚀掉，也即将预设位置处所形成的N型硅给腐蚀掉，从而将预设位置处的P型硅给裸露出来，腐蚀完所扩散的磷之后，则洗去所涂覆的硅腐蚀膏，以免对其他位置处的P型硅造成损伤，利用硅腐蚀膏进行腐蚀便于控制腐蚀的程度，当然，也可以通过其他方式去除预设位置处所扩散的磷，例如利用等离子体进行刻蚀以去除预设位置处所扩散的磷等，这些具体方式均在本发明的保护范围之内。
本发明实施例提供的一种双面太阳能电池的制造方法，在P型硅背表面裸露位置制备正电极，可以包括：
在P型硅背表面裸露位置印刷铝浆，并进行烧结，形成正电极。
在对P型硅背表面预设位置进行裸露处理之后，可以在P型硅的裸露位置通过丝网印刷或者其他方式印刷铝浆，并进行高温烧结，从而在P型硅裸露位置处形成正电极，采用铝作为双面P型太阳能电池的正电极可以降低功函数，使电极与P型硅之间形成更好的接触，在一定程度上可以提高双面P型太阳能电池的性能。
本发明实施例提供的一种双面太阳能电池的制造方法，在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面分别制备负电极，在P型硅背表面裸露位置制备正电极，包括：
在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面、背表面裸露位置分别印刷银浆，并进行烧结，形成正面银电极和背面银电极。
在P型硅背表面利用铝浆制备完正电极之后，可以在P型硅的背表面和正表面分别通过丝网印刷或其他方式印刷银浆，也即在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面、背表面裸露位置分别印刷银浆，并进行烧结，从而形成正面银电极和背面银电极。银作为电极具有导电率高、化学稳定好、附着力强等特点。
本发明实施例还提供了一种双面太阳能电池，如图2所示，其示出了本发明实施例提供的一种双面太阳能电池的结构示意图，该双面太阳能电池基于上述任一种双面太阳能电池的制造方法，从上至下依次可以包括正面电极1、正面钝化层2、第一N型硅3、P型硅4、第二N型硅5、背面钝化层6、背面电极7，背面电极7包括位于裸露位置的正电极71和位于裸露位置之外的负电极72。
本发明实施例提供的一种双面太阳能电池，背面电极7中所包括的正电极71为铝电极。
本发明实施例提供的一种双面太阳能电池，正面电极1为银电极，背面电极7中包括的负电极72为银电极、铝电极上分布有银电极。
本发明实施例提供的一种双面太阳能电池中对应部分的详细说明请参见本发明实施例提供的一种双面太阳能电池的制造方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种双面太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括：
对制绒后的P型硅的正表面和背表面进行磷扩散；
对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理；
在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面分别制备负电极，在P型硅背表面裸露位置制备正电极。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对制绒后的P型硅的正表面和背表面进行磷扩散之前，还包括：
在制绒后的P型硅背表面的预设位置覆盖介质；
对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理，包括：
取下在P型硅背表面的预设位置所覆盖的介质，以将预设位置处的P型硅裸露出来。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对P型硅背表面的预设位置进行裸露处理，包括：
去除磷扩散后P型硅背表面预设位置处所扩散的磷。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，去除磷扩散后P型硅背表面预设位置处所扩散的磷，包括：
在磷扩散后P型硅背表面预设位置处涂覆硅腐蚀膏，利用所述硅腐蚀膏去除预设位置处的磷。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在P型硅背表面裸露位置制备正电极，包括：
在P型硅背表面裸露位置印刷铝浆，并进行烧结，形成正电极。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面分别制备负电极，在P型硅背表面裸露位置制备正电极，包括：
在P型硅背表面除裸露位置外的位置、正表面、背表面裸露位置分别印刷银浆，并进行烧结，形成正面银电极和背面银电极。
7.一种双面太阳能电池，其特征在于，基于权利要求1-6任一项所述的双面太阳能电池的制造方法，从上至下依次包括正面电极、正面钝化层、N型硅、P型硅、N型硅、背面钝化层、背面电极，所述背面电极包括位于裸露位置的正电极和位于裸露位置之外的负电极。
8.根据权利要求7所述的双面太阳能电池，其特征在于，所述背面电极中包括的正电极为铝电极。
9.根据权利要求8所述的双面太阳能电池，其特征在于，所述正面电极为银电极，所述背面电极中包括的负电极为银电极、所述铝电极上分布有银电极。
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