CN109103299A - N型双面太阳能电池的制作方法及其正面结构的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N型双面太阳能电池的制作方法及其正面结构的制作方法，形成的正面银栅线电极透过减反射层与铝栅线电极接触，以通过正面银栅线电极导出铝栅线电极上的电流，其中，形成多个铝栅线电极与P型扩散层直接接触，由于铝材料具有良好接触特性，能够使正面银栅线电极与P型扩散层之间形成良好的欧姆接触；同时，正面银栅线电极与铝栅线电极结合还能够降低接触电阻，提高了N型双面太阳能电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，更为具体的说，涉及一种N型双面太阳能电池的制作方法及其正面结构的制作方法。
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，太阳能无疑是一种清洁、普遍和潜力高的替代能源。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，而且太阳能是可再生资源，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，并受到了广泛的关注。
在太阳能电池所使用的衬底材料中，N型硅衬底比P型硅衬底具有更长的少子寿命，N型硅衬底的光衰减性能则更为稳定，因此，在N型硅衬底上进行电池制作形成的N型太阳能电池片的相比P型太阳能电池片优势较大。但是，现有的N型双面太阳能的光电转换效率有待提高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种N型双面太阳能电池的制作方法及其正面结构的制作方法，以解决现有N型双面太阳能电池存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种N型双面太阳能电池的正面结构制作方法，包括：
提供一基底，所述基底包括N型衬底，且所述N型衬底的正面形成有P型扩散层；
在所述P型扩散层背离所述N型衬底一侧形成正面电极层，所述正面电极层包括多个铝栅线电极；
在所述正面电极层背离所述N型衬底一侧形成减反射层；
在所述减反射层背离所述N型衬底一侧形成多个正面银栅线电极，且所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极的图案相同且位置相对应；
采用烧结工艺使所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极相接触。
可选的，所述N型衬底的正面为制绒面。
可选的，所述铝栅线电极的宽度范围为47μm-53μm，包括端点值，所述铝栅线电极的厚度范围为45μm-50μm，包括端点值。
可选的，所述正面银栅线电极的宽度范围为25μm-35μm，包括端点值，所述正面银栅线电极的厚度范围为32μm-35μm，包括端点值。
相应的，本发明还提供了一种N型双面太阳能电池的制作方法，包括：
提供一基底，所述基底包括N型衬底，且所述N型衬底的正面形成有P型扩散层，所述N型衬底的背面形成有钝化层；
在所述P型扩散层背离所述N型衬底一侧形成正面电极层，所述正面电极层包括多个铝栅线电极；
在所述正面电极层背离所述N型衬底一侧形成减反射层；
在所述钝化层背离所述N型衬底一侧形成多个背面栅线电极；
在所述减反射层背离所述N型衬底一侧形成多个正面银栅线电极，且所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极的图案相同且位置相对应；
采用烧结工艺使所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极相接触，及使所述背面栅线电极与所述N型衬底接触。
可选的，所述基底还包括：
位于所述N型衬底与所述钝化层之间的N型扩散层，其中，所述背面栅线电极与所述N型扩散层接触。
可选的，所述N型衬底的正面为制绒面；
和/或，所述N型衬底的背面为制绒面。
可选的，，所述铝栅线电极的宽度范围为47μm-53μm，包括端点值，所述铝栅线电极的厚度范围为45μm-50μm，包括端点值。
可选的，所述正面银栅线电极的宽度范围为25μm-35μm，包括端点值，所述正面银栅线电极的厚度范围为32μm-35μm，包括端点值。
可选的，所述背面栅线电极的宽度范围为27μm-33μm，包括端点值，所述背面栅线电极的厚度范围为32μm-35μm，包括端点值。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：
本发明提供了一种N型双面太阳能电池的制作方法及其正面结构的制作方法，形成的正面银栅线电极透过减反射层与铝栅线电极接触，以通过正面银栅线电极导出铝栅线电极上的电流，其中，形成多个铝栅线电极与P型扩散层直接接触，由于铝材料具有良好接触特性，能够使正面银栅线电极与P型扩散层之间形成良好的欧姆接触；同时，正面银栅线电极与铝栅线电极结合还能够降低接触电阻，提高了N型双面太阳能电池的光电转换效率。
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为本申请实施例提供的一种N型双面太阳能电池的正面结构的制作方法的流程图；
图2a-图2e为图1所示制作方法各步骤分别对应的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种N型双面太阳能电池的制作方法的流程图；
图4a-图4f为图3所示制作方法各步骤分别对应的结构示意图。
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。
正如背景技术所述，在太阳能电池所使用的衬底材料中，N型硅衬底比P型硅衬底具有更长的少子寿命，N型硅衬底的光衰减性能则更为稳定，因此，在N型硅衬底上进行电池制作形成的N型太阳能电池片的相比P型太阳能电池片优势较大。但是，现有的N型太阳能的光电转换效率有待提高。
基于此，本申请实施例提供了一种N型双面太阳能电池的制作方法及其正面结构的制作方法，以解决现有N型双面太阳能电池存在的问题。为实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下，具体结合图1至图4f对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。
参考图1所示，为本申请实施例提供的一种N型双面太阳能电池的正面结构制作方法的流程图，其中，正面结构的制作方法包括：
S11、提供一基底，所述基底包括N型衬底，且所述N型衬底的正面形成有P型扩散层；
S12、在所述P型扩散层背离所述N型衬底一侧形成正面电极层，所述正面电极层包括多个铝栅线电极；
S13、在所述正面电极层背离所述N型衬底一侧形成减反射层；
S14、在所述减反射层背离所述N型衬底一侧形成多个正面银栅线电极，且所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极的图案相同且位置相对应；
S15、采用烧结工艺使所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极相接触。
由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，形成的正面银栅线电极透过减反射层与铝栅线电极接触，以通过正面银栅线电极导出铝栅线电极上的电流，其中，形成多个铝栅线电极与P型扩散层直接接触，由于铝材料具有良好接触特性，能够使正面银栅线电极与P型扩散层之间形成良好的欧姆接触；同时，正面银栅线电极与铝栅线电极结合还能够降低接触电阻，提高了N型双面太阳能电池的光电转换效率。
结合图2a-2e所示，对本申请实施例提供的正面结构的制作过程进行更为详细的描述，其中，图2a-图2e为图1所示制作方法各步骤分别对应的结构示意图。
如图2a所示，对应步骤S11，提供一基底100，基底100包括N型衬底101，且N型衬底101的正面形成有P型扩散层201。
本申请提供的太阳能电池以初始的N型衬底为基础进行各个工艺步骤处理，最终制得N型双面太阳能电池。其中，本申请实施例提供的初始的N型衬底可以为硅衬底，以及，本申请实施例提供的初始的N型衬底的平面尺寸可以为156.75mm*156.75mm，且初始的N型衬底的厚度可以为180μm，且电阻率为2Ωcm-3Ωcm，包括端点值。
在本申请一实施例中，在N型衬底101的正面形成P型扩散层201前，优选可以在N型衬底101的正面采用制绒工艺处理，即本申请实施例提供的所述N型衬底101的正面为制绒面，进而提高太阳能电池的吸收光的面积。
进一步的，本申请实施例提供的N型衬底101的背面同样能够采用制绒工艺处理，正面和背面制绒使得初始的N型衬底减重0.6g-0.8g，包括端点值。
在完成对初始的N型衬底进行制绒工艺处理后，对初始的N型衬底的正面进行硼扩散处理得到P型扩散层201，其中，硼扩散工艺可以采用液态硼源扩散，工艺温度为950℃-1000℃，包括端点值，以及，方阻为50Ω/□-90Ω/□，包括端点值。
在制作P型扩散层201后，需要对初始的N型衬底进行背面刻蚀处理，使得初始的N型衬底减薄2μm-3μm，包括端点值，相当于初始的N型衬底减重0.23g-0.25g，包括端点值，最终得到N型衬底101。
如图2b所示，对应步骤S12，在P型扩散层201背离N型衬底101一侧形成正面电极层，正面电极层包括多个铝栅线电极301。
在本申请一实施例中，本申请提供的正面电极层包括多个铝栅线电极层301，其中，铝金属材质的栅线电极能够与P型扩散层301之间形成良好的欧姆接触，能够提高太阳能电池的光电转换效率。其中，本申请实施例提供的所述铝栅线电极的宽度范围为47μm-53μm，包括端点值(具体如49μm、50μm、52μm等)，所述铝栅线电极的厚度范围为45μm-50μm，包括端点值(具体如46μm、47μm、49μm等)。
如图2c所示，对应步骤S13，在正面电极层背离N型衬底101一侧形成减反射层401。
在本申请一实施例中，本申请提供的减反射层401的材质可以为氮化硅。其中，氮化硅减反射层401可以采用PECVD工艺沉积，且氮化硅减反射层401的沉积厚度可以为70nm-90nm，包括端点值。
如图2d所示，对应步骤S14，在减反射层401背离N型衬底101一侧形成多个正面银栅线电极501，且正面银栅线电极501与铝栅线电极401的图案相同且位置对应。
在本申请一实施例中，本申请提供的所述正面银栅线电极501的宽度范围为25μm-35μm，包括端点值(具体如28μm、30μm、33μm等)，所述正面银栅线电极501的厚度范围为32μm-35μm，包括端点值(具体如33μm、34μm、34.5μm等)。
参考图2e所示，对应步骤S15，采用烧结工艺使正面银栅线电极501与铝栅线电极301相接触。
其中，通过烧结工艺使得正面银栅线电极501透过减反射层401，进而与铝栅线电极301相接触，由于银栅线电极501具有优良的导电性，进而通过正面银栅线电极导出铝栅线电极上的电流，正面银栅线电极与铝栅线电极结合能够降低接触电阻，提高了N型双面太阳能电池的光电转换效率。
相应的，本申请实施例还提供了一种N型双面太阳能电池的制作方法，参考图3所示，为本申请实施例提供的一种N型双面太阳能电池的制作方法，其中，制作方法包括：
S21、提供一基底，所述基底包括N型衬底，且所述N型衬底的正面形成有P型扩散层，所述N型衬底的背面形成有钝化层；
S22、在所述P型扩散层背离所述N型衬底一侧形成正面电极层，所述正面电极层包括多个铝栅线电极；
S23、在所述正面电极层背离所述N型衬底一侧形成减反射层；
S24、在所述钝化层背离所述N型衬底一侧形成多个背面栅线电极；
S25、在所述减反射层背离所述N型衬底一侧形成多个正面银栅线电极，且所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极的图案相同且位置相对应；
S26、采用烧结工艺使所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极相接触，及使所述背面栅线电极与所述N型衬底接触。
由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，形成的正面银栅线电极透过减反射层与铝栅线电极接触，以通过正面银栅线电极导出铝栅线电极上的电流，其中，形成多个铝栅线电极与P型扩散层直接接触，由于铝材料具有良好接触特性，能够使正面银栅线电极与P型扩散层之间形成良好的欧姆接触；同时，正面银栅线电极与铝栅线电极结合还能够降低接触电阻，提高了N型双面太阳能电池的光电转换效率。
结合图4a-4f所示，对本申请实施例提供的正面结构的制作过程进行更为详细的描述，其中，图4a-图4f为图3所示制作方法各步骤分别对应的结构示意图。
如图4a所示，对应步骤S21，提供一基底100，基底100包括N型衬底101，且N型衬底101的正面形成有P型扩散层201，N型衬底101的背面形成有钝化层302。
本申请提供的太阳能电池以初始的N型衬底为基础进行各个工艺步骤处理，最终制得N型双面太阳能电池。其中，本申请实施例提供的初始的N型衬底可以为硅衬底，以及，本申请实施例提供的初始的N型衬底的平面尺寸可以为156.75mm*156.75mm，且初始的N型衬底的厚度可以为180μm，且电阻率为2Ωcm-3Ωcm，包括端点值。
在本申请一实施例中，在N型衬底101的正面形成P型扩散层201前，优选可以在N型衬底101的正面和/或背面采用制绒工艺处理，即本申请实施例提供的所述N型衬底101的正面为制绒面，和/或所述N型衬底101的背面为制绒面，进而提高太阳能电池的吸收光的面积。
进一步的，本申请实施例提供的N型衬底101的正面和背面均采用制绒工艺处理，正面和背面制绒使得初始的N型衬底减重0.6g-0.8g，包括端点值。
在完成对初始的N型衬底进行制绒工艺处理后，对初始的N型衬底的正面进行硼扩散处理得到P型扩散层201，其中，硼扩散工艺可以采用液态硼源扩散，工艺温度为950℃-1000℃，包括端点值，以及，方阻为50Ω/□-90Ω/□，包括端点值。
在制作P型扩散层201后，需要对初始的N型衬底进行背面刻蚀处理，使得初始的N型衬底减薄2μm-3μm，包括端点值，相当于初始的N型衬底减重0.23g-0.25g，包括端点值，最终得到N型衬底101。
进一步的，还可以在N型衬底101的背面形成N型扩散层202，即本申请实施例提供的所述基底100还包括：
位于所述N型衬底101与所述钝化层302之间的N型扩散层202，其中，所述背面栅线电极与所述N型扩散层接触。其中，N型衬底101的背面可以进行磷扩散处理得到N型扩散层202，其中，磷扩散工艺可以采用液态磷源扩散，工艺温度为不小于850℃，包括端点值，以及，方阻为30Ω/□-50Ω/□，包括端点值。
在本申请一实施例中，本申请提供的钝化层302的材质可以为氮化硅。其中，氮化硅钝化层302可以采用PECVD工艺沉积，且氮化硅钝化层302的沉积厚度可以为70nm-90nm，包括端点值。
如图4b所示，对应步骤S22，在P型扩散层201背离N型衬底101一侧形成正面电极层，正面电极层包括多个铝栅线电极301。
在本申请一实施例中，本申请提供的正面电极层包括多个铝栅线电极层301，其中，铝金属材质的栅线电极能够与P型扩散层301之间形成良好的欧姆接触，能够提高太阳能电池的光电转换效率。其中，本申请实施例提供的所述铝栅线电极的宽度范围为47μm-53μm，包括端点值(具体如49μm、50μm、52μm等)，所述铝栅线电极的厚度范围为45μm-50μm，包括端点值(具体如46μm、47μm、49μm等)。
如图4c所示，对应步骤S23，在正面电极层背离N型衬底101一侧形成减反射层401。
在本申请一实施例中，本申请提供的减反射层401的材质可以为氮化硅。其中，氮化硅减反射层401可以采用PECVD工艺沉积，且氮化硅减反射层401的沉积厚度可以为70nm-90nm，包括端点值。
如图4d所示，对应步骤S24，在钝化层302背离N型衬底101一侧形成多个背面栅线电极402。
在本申请一实施例中，本申请提供的所述背面栅线电极402的宽度范围为27μm-33μm，包括端点值(具体如28μm、30μm、32μm等)，所述背面栅线电极402的厚度范围为32μm-35μm，包括端点值(具体如33μm、34μm、34.5μm等)。优选的，本申请实施例提供的背面栅线电极402的材质为银，即背面栅线电极402为背面银栅线电极。
如图4e所示，对应步骤S25，在减反射层401背离N型衬底101一侧形成多个正面银栅线电极501，且正面银栅线电极501与铝栅线电极401的图案相同且位置对应。
在本申请一实施例中，本申请提供的所述正面银栅线电极501的宽度范围为25μm-35μm，包括端点值(具体如28μm、30μm、33μm等)，所述正面银栅线电极501的厚度范围为32μm-35μm，包括端点值(具体如33μm、34μm、34.5μm等)。
在本申请一实施例中，任意一栅线电极可以采用印刷工艺制作而成。
如图4f所示，对应步骤S26，采用烧结工艺使正面银栅线电极501与铝栅线电极301相接触，及使背面栅线电极402与N型衬底101接触。
其中，通过烧结工艺使得正面银栅线电极501透过减反射层401，进而与铝栅线电极301相接触，由于银栅线电极501具有优良的导电性，进而通过正面银栅线电极导出铝栅线电极上的电流，正面银栅线电极与铝栅线电极结合能够降低接触电阻，提高了N型双面太阳能电池的光电转换效率。
以及，在本申请实施例提供的基底100包括有N型扩散层202时，烧结工艺使的背面栅线电极402透过钝化层302与N型扩散层202相接触。
本申请实施例提供了一种N型双面太阳能电池的制作方法及其正面结构的制作方法，形成的正面银栅线电极透过减反射层与铝栅线电极接触，以通过正面银栅线电极导出铝栅线电极上的电流，其中，形成多个铝栅线电极与P型扩散层直接接触，由于铝材料具有良好接触特性，能够使正面银栅线电极与P型扩散层之间形成良好的欧姆接触；同时，正面银栅线电极与铝栅线电极结合还能够降低接触电阻，提高了N型双面太阳能电池的光电转换效率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业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的专业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 (10)
1.一种N型双面太阳能电池的正面结构制作方法，其特征在于，包括：
提供一基底，所述基底包括N型衬底，且所述N型衬底的正面形成有P型扩散层；
在所述P型扩散层背离所述N型衬底一侧形成正面电极层，所述正面电极层包括多个铝栅线电极；
在所述正面电极层背离所述N型衬底一侧形成减反射层；
在所述减反射层背离所述N型衬底一侧形成多个正面银栅线电极，且所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极的图案相同且位置相对应；
采用烧结工艺使所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极相接触。
2.根据权利要求1所述的N型双面太阳能电池的正面结构制作方法，其特征在于，所述N型衬底的正面为制绒面。
3.根据权利要求1所述的N型双面太阳能电池的正面结构制作方法，其特征在于，所述铝栅线电极的宽度范围为47μm-53μm，包括端点值，所述铝栅线电极的厚度范围为45μm-50μm，包括端点值。
4.根据权利要求1所述的N型双面太阳能电池的正面结构制作方法，其特征在于，所述正面银栅线电极的宽度范围为25μm-35μm，包括端点值，所述正面银栅线电极的厚度范围为32μm-35μm，包括端点值。
5.一种N型双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：
提供一基底，所述基底包括N型衬底，且所述N型衬底的正面形成有P型扩散层，所述N型衬底的背面形成有钝化层；
在所述P型扩散层背离所述N型衬底一侧形成正面电极层，所述正面电极层包括多个铝栅线电极；
在所述正面电极层背离所述N型衬底一侧形成减反射层；
在所述钝化层背离所述N型衬底一侧形成多个背面栅线电极；
在所述减反射层背离所述N型衬底一侧形成多个正面银栅线电极，且所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极的图案相同且位置相对应；
采用烧结工艺使所述正面银栅线电极与所述铝栅线电极相接触，及使所述背面栅线电极与所述N型衬底接触。
6.根据权利要求5所述的N型双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述基底还包括：
位于所述N型衬底与所述钝化层之间的N型扩散层，其中，所述背面栅线电极与所述N型扩散层接触。
7.根据权利要求5所述的N型双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述N型衬底的正面为制绒面；
和/或，所述N型衬底的背面为制绒面。
8.根据权利要求5所述的N型双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述铝栅线电极的宽度范围为47μm-53μm，包括端点值，所述铝栅线电极的厚度范围为45μm-50μm，包括端点值。
9.根据权利要求5所述的N型双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述正面银栅线电极的宽度范围为25μm-35μm，包括端点值，所述正面银栅线电极的厚度范围为32μm-35μm，包括端点值。
10.根据权利要求5所述的N型双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述背面栅线电极的宽度范围为27μm-33μm，包括端点值，所述背面栅线电极的厚度范围为32μm-35μm，包括端点值。
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