CN110311017A - P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，通过对多晶硅片进行前道工序处理，去除多晶硅片的表面损伤层及氧化层；在处理后的多晶硅片的表面利用湿化学法或者干法热氧化，形成一层钝化氧化层；在多晶硅片的背面沉积Al2O3层，形成场钝化效应；将多晶硅片进行退火；采用等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的表面沉积氮化硅钝化减反射层；在多晶硅片的背面的氮化硅钝化减反射层的激光开槽处印刷金属Ag/Al栅线电极，在多晶硅片的正面印刷Ag电极，确保电极与硅片间形成良好的接触。本发明采用多层不同折射率的氮化硅叠层钝化前后表面，提升钝化效果以及减少正背面的光的反射，极大的提高了多晶太阳电池的电性能参数。
Description
技术领域
本发明涉及一种P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法。
背景技术
现有的硅基太阳能电池存在转换效率低以及背面的利用率不高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法。
为解决上述问题，本发明提供一种P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，包括：
对多晶硅片进行前道工序处理，去除多晶硅片的表面损伤层及氧化层；
在处理后的多晶硅片的表面利用湿化学法或者干法热氧化，形成一层钝化氧化层；
利用原子层沉积法或等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的背面沉积Al2O3层，形成场钝化效应；
将多晶硅片进行退火；
采用等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的表面沉积氮化硅钝化减反射层；
在多晶硅片的背面的氮化硅钝化减反射层的激光开槽处印刷金属Ag/Al栅线电极，在多晶硅片的正面印刷Ag电极。
进一步的，在上述方法中，对多晶硅片进行前道工序处理，去除表面损伤层及氧化层，包括：
对多晶硅片进行清洗、制绒、扩散、刻蚀与抛光。
进一步的，在上述方法中，对多晶硅片进行清洗，包括：
采用HF或HCl的一种或两种混合物溶液，对多晶硅片进行清洗。
进一步的，在上述方法中，去除多晶硅片的表面损伤层及氧化层中，
所述多晶硅片的表面包括P型多晶硅片的表面或P型多晶硅片经过磷掺后的N+表面。
进一步的，在上述方法中，在处理后的多晶硅片的表面利用湿化学法或者干法热氧化，形成一层钝化氧化层中，
形成的钝化氧化层的厚度为2-5nm。
进一步的，在上述方法中，利用原子层沉积法或等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的背面沉积Al2O3层中，
Al2O3层的厚度为10-20nm，沉积温度控制在140-180℃，所用的气源为高纯Al(CH)3。
进一步的，在上述方法中，将多晶硅片进行退火，包括：
PECVD管式炉沉积背面氮化硅之前将多晶硅片进行退火，退火温度为500-550℃，时间为10～30min，退火过程在氮气中进行。
进一步的，在上述方法中，采用等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的表面沉积氮化硅钝化减反射层中，
所述多晶硅片的表面包括沉积氧化铝的背面和二氧化硅的正面，其中，包括：
在沉积氧化铝的背面沉积不同折射率的双层氮化硅膜层结构，所述双层氮化硅膜层结构的厚度为80-100nm，温度控制450-500℃；
在二氧化硅的正面沉积不同折射率的三层氮化硅膜层结构，所述三层氮化硅膜层结构厚度为75-85nm，温度控制420-500℃。
进一步的，在上述方法中，在多晶硅片的背面的氮化硅钝化减反射层的激光开槽处印刷金属Ag/Al栅线电极，在多晶硅片的正面印刷Ag电极，包括：
采用丝网印刷方法之前，对多晶硅片的背面的氮化硅钝化减反射层进行激光开槽处理，然后在激光开槽处印刷Ag/Al栅电极，在多晶硅片的正面印刷Ag栅电极。
与现有技术相比，本发明通过对多晶硅片进行前道工序处理，去除多晶硅片的表面损伤层及氧化层；在处理后的多晶硅片的表面利用湿化学法或者干法热氧化，形成一层钝化氧化层；利用原子层沉积法或等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的背面沉积Al2O3层，形成场钝化效应；将多晶硅片进行退火，进一步改善Al2O3层结构及性能；采用等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的表面沉积氮化硅钝化减反射层；在多晶硅片的背面的氮化硅钝化减反射层的激光开槽处印刷金属Ag/Al栅线电极，在多晶硅片的正面印刷Ag电极，确保电极与硅片间形成良好的接触。本发明采用多层不同折射率的氮化硅叠层钝化前后表面，提升钝化效果以及减少正背面的光的反射，极大的提高了多晶太阳电池的电性能参数。
附图说明
图1是本发明一实施例的P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供一种P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，包括：
步骤S1，对多晶硅片进行前道工序处理，去除多晶硅片的表面损伤层及氧化层；
步骤S2，在处理后的多晶硅片的表面利用湿化学法或者干法热氧化，形成一层钝化氧化层；
步骤S3，利用原子层沉积法(ALD)或等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在多晶硅片的背面沉积Al2O3层，形成场钝化效应；
步骤S4，将多晶硅片进行退火，进一步改善Al2O3层结构及性能；
步骤S5，采用等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的表面沉积氮化硅钝化减反射层；
步骤S6，在多晶硅片的背面的氮化硅钝化减反射层的激光开槽处印刷金属Ag/Al栅线电极，在多晶硅片的正面印刷Ag电极，确保电极与硅片间形成良好的接触。
优选的，对多晶硅片进行前道工序处理，去除表面损伤层及氧化层，包括：
对多晶硅片进行清洗、制绒、扩散、刻蚀与抛光。
优选的，对多晶硅片进行清洗，包括：
采用HF或HCl的一种或两种混合物溶液，对多晶硅片进行清洗；
去除多晶硅片的表面损伤层及氧化层中，
所述多晶硅片的表面包括P型多晶硅片的表面或P型多晶硅片经过磷掺后的N+表面。
优选的，在处理后的多晶硅片的表面利用湿化学法或者干法热氧化，形成一层钝化氧化层中，
形成的钝化氧化层的厚度为2-5nm。
优选的，利用原子层沉积法(ALD)或等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在多晶硅片的背面沉积Al2O3层中，
Al2O3层的厚度为10-20nm，沉积温度控制在140-180℃，所用的气源为高纯Al(CH)3。
优选的，将多晶硅片进行退火，包括：
PECVD管式炉沉积背面氮化硅之前将多晶硅片进行退火，退火温度为500-550℃，时间为10～30min，退火过程在氮气中进行，进一步改善Al2O3层结构及性能。
优选的，采用等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的表面沉积氮化硅钝化减反射层中，
所述多晶硅片的表面包括沉积氧化铝的背面和二氧化硅的正面，其中，包括：
在沉积氧化铝的背面沉积不同折射率的双层氮化硅膜层结构，所述双层氮化硅膜层结构的厚度为80-100nm，温度控制450-500℃；
在二氧化硅的正面沉积不同折射率的三层氮化硅膜层结构，所述三层氮化硅膜层结构厚度为75-85nm，温度控制420-500℃。
优选的，在多晶硅片的背面的氮化硅钝化减反射层的激光开槽处印刷金属Ag/Al栅线电极，在多晶硅片的正面印刷Ag电极，包括：
采用丝网印刷方法之前，对多晶硅片的背面的氮化硅钝化减反射层进行激光开槽处理，然后在激光开槽处印刷Ag/Al栅电极，在多晶硅片的正面印刷Ag栅电极，制作电极并进行烧结。
在此，为了提高硅基太阳能电池的转换效率以及背面的利用率，双面电池的正背面均可受光发电，对提高电池的发电功率提升有一定优势，同时背面由常规的全铝背场变成铝栅线，可以降低铝浆的成本，具有优良的双玻封装可靠性。与此同时，对于多晶太阳电池采用双层氮化硅膜的减反射膜层，即先沉积一层高折射率的氮化硅可以更好地钝化太阳电池的表面，然后沉积一层低折射率的氮化硅用于降低表面反射率，从而有效的提高了太阳电池的光电转换效率。理论上采用多层氮化硅减反射膜层通过不断降低折射率，能够更好的钝化太阳电池表面和降低表面反射率。本发明采用多层不同折射率的氮化硅叠层钝化前后表面，提升钝化效果以及减少正背面的光的反射，极大的提高了多晶太阳电池的电性能参数。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：
对多晶硅片进行前道工序处理，去除多晶硅片的表面损伤层及氧化层；
在处理后的多晶硅片的表面利用湿化学法或者干法热氧化，形成一层钝化氧化层；
利用原子层沉积法或等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的背面沉积Al2O3层，形成场钝化效应；
将多晶硅片进行退火；
采用等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的表面沉积氮化硅钝化减反射层；
在多晶硅片的背面的氮化硅钝化减反射层的激光开槽处印刷金属Ag/Al栅线电极，在多晶硅片的正面印刷Ag电极。
2.如权利要求1所述的P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，对多晶硅片进行前道工序处理，去除表面损伤层及氧化层，包括：
对多晶硅片进行清洗、制绒、扩散、刻蚀与抛光。
3.如权利要求2所述的P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，对多晶硅片进行清洗，包括：
采用HF或HCl的一种或两种混合物溶液，对多晶硅片进行清洗。
4.如权利要求1所述的P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，去除多晶硅片的表面损伤层及氧化层中，
所述多晶硅片的表面包括P型多晶硅片的表面或P型多晶硅片经过磷掺后的N+表面。
5.如权利要求1所述的P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，在处理后的多晶硅片的表面利用湿化学法或者干法热氧化，形成一层钝化氧化层中，
形成的钝化氧化层的厚度为2-5nm。
6.如权利要求1所述的P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，利用原子层沉积法或等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的背面沉积Al2O3层中，
Al2O3层的厚度为10-20nm，沉积温度控制在140-180℃，所用的气源为高纯Al(CH)3。
7.如权利要求1所述的P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，将多晶硅片进行退火，包括：
PECVD管式炉沉积背面氮化硅之前将多晶硅片进行退火，退火温度为500-550℃，时间为10～30min，退火过程在氮气中进行。
8.如权利要求1所述的P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，采用等离子体增强化学气相沉积法在多晶硅片的表面沉积氮化硅钝化减反射层中，
所述多晶硅片的表面包括沉积氧化铝的背面和二氧化硅的正面，其中，包括：
在沉积氧化铝的背面沉积不同折射率的双层氮化硅膜层结构，所述双层氮化硅膜层结构的厚度为80-100nm，温度控制450-500℃；
在二氧化硅的正面沉积不同折射率的三层氮化硅膜层结构，所述三层氮化硅膜层结构厚度为75-85nm，温度控制420-500℃。
9.如权利要求1所述的P型多晶硅双面太阳能电池的制作方法，其特征在于，在多晶硅片的背面的氮化硅钝化减反射层的激光开槽处印刷金属Ag/Al栅线电极，在多晶硅片的正面印刷Ag电极，包括：
采用丝网印刷方法之前，对多晶硅片的背面的氮化硅钝化减反射层进行激光开槽处理，然后在激光开槽处印刷Ag/Al栅电极，在多晶硅片的正面印刷Ag栅电极。
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