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雙面鈍化高效硅太陽(yáng)電池及工藝流程的制作方法

文檔序號(hào):6995267閱讀:156來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:雙面鈍化高效硅太陽(yáng)電池及工藝流程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及高效晶硅太陽(yáng)電池研究及生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一鐘雙面種背部鈍化 的高效太陽(yáng)電池及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)
晶體硅太陽(yáng)電池占據(jù)了國(guó)際光伏市場(chǎng)的90%以上的份額,目前的晶硅太陽(yáng)電池 制作工序是硅片制絨清洗、擴(kuò)散工藝、刻蝕周邊工藝、去磷硅玻璃工藝、正面沉積減反射 SiNx薄膜,絲網(wǎng)印刷正面和背面電極、隧道燒結(jié)形成正面和背面電極結(jié)束整個(gè)工藝流程。如 何進(jìn)一步提高效率,降低成本是國(guó)內(nèi)外晶體硅太陽(yáng)電池研究領(lǐng)域的基本目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提高晶體硅太陽(yáng)電池的效率,適用于目前晶硅太陽(yáng)電池的產(chǎn)業(yè)
化生產(chǎn)。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種雙面鈍化的高效太陽(yáng)電池和工藝流程,包括太陽(yáng)電池片3正面和太陽(yáng)電池片 背面鈍化,再在正面鈍化層2和背面鈍化層5的表面上制作正面和背面電極。通過(guò)高溫?zé)?結(jié)形成正面和背面的電極1和4。一種雙面鈍化的高效太陽(yáng)電池及生產(chǎn)工藝,工藝步驟為如下,首先采用常規(guī)的制 作太陽(yáng)電池工藝,制絨清洗、擴(kuò)散工藝、刻蝕工藝,去PSG磷硅玻璃,再制作正面減反射SiNx 薄膜2后,增加了一道硅片背面制作氧化鋁薄膜鈍化層5的工序,該工藝可以采用常規(guī)的物 理濺射工藝也可以采用化學(xué)汽相沉積工藝完成。在完成背部鈍化層后再進(jìn)行正、背面絲網(wǎng) 印刷、電極的燒制工藝,分別在正面和背面形成正面銀柵線電極1和背面銀焊條電極4,最 后成為太陽(yáng)電池3。增加了背面鈍化層5的太陽(yáng)電池,光電轉(zhuǎn)換效率得到了明顯的提高。絲網(wǎng)印刷、然后燒結(jié)的工藝后成為太陽(yáng)電池,在制作減反色膜后,在硅片的背部制 作背部鈍化層5,在完成背部鈍化層5以后再進(jìn)行絲網(wǎng)印刷電極工藝和燒結(jié)高溫?zé)Y(jié)工藝,成 為太陽(yáng)電池。背面鈍化層為三氧化二鋁氧化層,氧化鋁薄膜的厚度控制在IOnm以內(nèi),再在氧 化鋁薄膜上沉積一層鋁薄膜6,收集擴(kuò)散到背面的光生載流子,背面的銀電極4是作為焊腳而 設(shè)置的,氧化鋁薄膜沉積是采用常規(guī)的物理濺射工藝,也可以采用化學(xué)汽相沉積工藝完成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)增加背面氧化鋁鈍化層,減小了背面的光生載流子復(fù)合速度,可以顯著提高 太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率。并且常規(guī)的物理濺射工藝和化學(xué)汽相沉積工藝也是成熟的半導(dǎo) 體和真空工業(yè)化沉積薄膜的工藝,很容易在目前太陽(yáng)電池生產(chǎn)線上增加一道工序,成本略 有提高,但收益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于投入。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、上表面銀柵線電極,2、正面減反射薄膜,3、太陽(yáng)電池硅片,4、背銀電極,5、 背面氧化鋁鈍化薄層,6、背面鋁電極薄層。
具體實(shí)施例方式圖1給出的是雙面鈍化的高效太陽(yáng)電池,其中包括太陽(yáng)電池片3、太陽(yáng)電池片3的 迎光正面的鈍化層2,在太陽(yáng)電池的背面沉積一層氧化鋁鈍化層5,再在正表面和背表面上 分別制作正面電極1和背面電極4。正面鈍化薄層2是氮化硅薄膜而背面鈍化薄層是采用 氧化鋁薄膜5,氧化鋁薄膜的厚度控制在IOnm以內(nèi),再在氧化鋁薄膜上沉積一層鋁薄膜6, 收集擴(kuò)散到背面的光生載流子,背面的銀電極4是作為焊腳而設(shè)置的。一種雙面鈍化的高效太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝,其工藝步驟為,首先將購(gòu)買來(lái)的太陽(yáng)電 池的硅片進(jìn)行一次清洗和腐蝕金字塔絨面、擴(kuò)散工藝制作PN結(jié)、刻蝕工藝去除掉PSG磷硅 玻璃,在迎光面制作減反射氮化硅鈍化薄膜,再在背面沉積氧化鋁薄層作為背面的鈍化層, 采用絲網(wǎng)印刷、然后燒結(jié)的工藝制備正面和背面的電極,最后完成太陽(yáng)電池的制作。在制作 正面減反射膜2后,在硅片的背部制作背部鈍化層5,在完成背部鈍化層5以后再進(jìn)行絲網(wǎng) 印刷,然后燒結(jié)形成正面和背面的電極,成為太陽(yáng)電池。背部鈍化層5為氧化鋁薄鈍化層, 正面的銀電極1和背面的銀焊條4在燒結(jié)過(guò)程中,銀原子快速擴(kuò)散分別穿過(guò)兩個(gè)面上的鈍 化介質(zhì)層2和5。正面銀電極1與它下部的N型高摻雜發(fā)射層形成歐姆接觸,而背面的銀焊 條4的銀原子也穿過(guò)氧化鋁薄層5,但背面的銀焊條4的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于正面的銀電極,同時(shí), 背面的載流子收集是靠鋁薄層電極6完成的,載流子在背面隧道穿透氧化鋁薄層5,太陽(yáng)電 池的背面P型硅基底3接觸。最終構(gòu)成太陽(yáng)電池的背面電極4、6。氧化鋁薄層5的作用的 鈍化太陽(yáng)電池背面,提高太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
權(quán)利要求
1. 一種雙面鈍化高效硅太陽(yáng)電池,包括有太陽(yáng)電池硅片、正面電極和背面電極,其特 征在于所述的太陽(yáng)電池硅片的迎光面設(shè)有減反射薄層,背面沉積有氧化鋁鈍化層,氧化鋁 鈍化層上沉積有鋁薄膜,所述的正面電極和背面電極分別設(shè)置于太陽(yáng)電池硅的迎光面與背
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙面鈍化的高效太陽(yáng)電池,其特征在于所述的減反射薄層為 氮化硅薄膜,氧化鋁鈍化層采用氧化鋁薄膜,厚度控制在IOnm以內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙面鈍化的高效太陽(yáng)電池的生產(chǎn)方法,其特征在于包括以下 步驟(1)、首先將太陽(yáng)電池硅片進(jìn)行清洗和腐蝕金字塔絨面、擴(kuò)散工藝制作PN結(jié)、刻蝕工藝 去除掉PSG磷硅玻璃;(2)、在迎光面制作減反射薄層,再在背面沉積氧化鋁鈍化層,再在氧化鋁鈍化層上沉 積鋁薄膜,采用絲網(wǎng)印刷、然后燒結(jié)的工藝制備正面電極和背面電極,最后完成太陽(yáng)電池的 制作。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種雙面鈍化的高效太陽(yáng)電池和工藝方案,主要是由太陽(yáng)電池的硅片經(jīng)過(guò)制絨清洗、擴(kuò)散工藝、刻蝕工藝,去磷硅玻璃,制作減反膜,絲網(wǎng)印刷電極、然后燒結(jié)的工藝后成為太陽(yáng)電池,在制作迎光面減反射膜后,增加了一道硅片背面制作氧化鋁薄膜鈍化層的工序,本發(fā)明可以顯著提高太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率,成本略有提高,但收益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于投入。
文檔編號(hào)H01L31/06GK102136518SQ201110041660
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者周之斌, 周金蓮, 張暉嘉, 張磊, 方超, 楊健, 汪甡杰, 童朝俊, 郭明星, 陳珂, 馬德忠, 馬玉鋒 申請(qǐng)人:蕪湖明遠(yuǎn)新能源科技有限公司
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