[发明专利]一种制备叉指背接触双面太阳能电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶硅太阳能电池技术领域，尤其涉及一种制备叉指背接触双面太阳能电池的方法。

背景技术

为满足人类日益增长的生活需求，对能源的需求越来越多，能源开采利用日渐加剧。石油和煤等化石能源不仅储量有限，即将开采殆尽，而且由于化石能源的开采利用，对人类赖以生存的地球环境造成了极大破坏，直接威胁着人类的生存。因此，寻找新的能源以解决人类的生存和发展问题迫在眉睫。

在已知的能源中唯有太阳辐射能资源丰富，分布广泛，不受地域和季节的限制，而且具有清洁的特点，是传统化石能源最具潜力的替代能源。自贝尔实验室的第一个商品化硅太阳能电池问世以来，太阳能电池已从第一代的单晶硅太阳能电池发展到现在的第三代高效太阳能电池，其制作成本逐步降低，转换效率不断提高。

晶硅电池虽然具有转换效率不是很高(大规模量产可达到17％)、价格昂贵等缺点，但目前晶硅电池依然占到了90％以上的市场份额，因此发电成本的降低，除依赖于原材料价格外，更重要的是提高现有电池的转换效率。常规提高晶硅太阳能电池效率的手段多种多样，如选区发射、背表面场、表面钝化等，但这些技术继续提升太阳能电池效率的能力有限。因此，探索新的原理、尝试新的材料、改用新的结构来提高晶硅电池的转换效率越来越受到研发人员的重视。本发明正是在这一背景下提出的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的主要目的是提供一种能够尽可能多的吸收太阳能，提高转换效率的叉指背接触双面太阳能电池的制备方法。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种制备叉指背接触双面太阳能电池的方法，该方法包括：

步骤1：对晶硅电池片进行清洗制绒；

步骤2：在制绒后的晶硅电池片表面进行轻扩制结；

步骤3：对轻扩制结后的晶硅电池片进行热氧化；

步骤4：在晶硅电池片上划槽打孔；

步骤5：在晶硅电池片槽区进行重扩；

步骤6：表面钝化制备减反膜；

步骤7：激光再次开槽；

步骤8：制备电极。

上述方案中，步骤1中所述对晶硅电池片进行清洗制绒，是在碱性溶液或酸性溶液中进行的；所述晶硅电池片是小尺寸碎片，或是生产中使用的125单晶硅片或156多晶硅片。

上述方案中，所述在碱性溶液中进行清洗制绒，具体包括：采用按一定比例配制的NaOH、Na₂SiO₃和无水乙醇混合液对晶硅电池片进行各向异性腐蚀，在晶硅电池片表面均匀制绒，绒面结构呈现出传统的金字塔形。

上述方案中，步骤2中所述在制绒后的晶硅电池片表面进行轻扩制结，包括：将具有绒面结构的晶硅电池片置入扩散炉中进行扩散，扩散源为液态POCl₃，扩散出结深为200～500nm的PN结，经轻扩达到表面方块电阻30～60Ω/□。

上述方案中，步骤3中所述对轻扩制结后的晶硅电池片进行热氧化，采用干法氧化或湿法氧化，形成厚度为30～300nm的SiO₂保护膜。

上述方案中，步骤4中所述在晶硅电池片上划槽打孔，包括：在进行热氧化后具有SiO₂保护膜的晶硅电池片上划槽、打孔，以便实施选区发射，并将双面电极连接到一起。

上述方案中，所述划槽采用激光器、机械划痕或者腐蚀的方法实现。

上述方案中，步骤4与步骤5之间进一步包括：将晶硅电池片置于碱性抛光溶液中，去除表面损伤，然后置于酸性溶液中中和过剩的碱。

上述方案中，步骤5中所述在晶硅电池片槽区进行重扩，是利用三氯氧磷在晶硅电池片槽区进行扩散形成PN结，经重扩达到表面方块电阻20～45Ω/□。

上述方案中，步骤5与步骤6之间进一步包括：利用一定浓度的HF酸、HCl酸和水的混合腐蚀液移除扩散过程中形成的磷硅玻璃。

上述方案中，步骤6中所述表面钝化制备减反膜，是在晶硅电池片表面沉积SiN薄膜形成SiO₂层和SiN层复合减反膜。

上述方案中，步骤7中所述激光再次开槽或者机械开槽，是用以露出正电极图形。

上述方案中，步骤8中所述制备电极是采用电镀方法，也可以使用丝网印刷或者蒸镀方法，制备的电极是银电极或者是复合金属电极。

上述方案中，所述采用蒸镀方法制备电极，是采用一次电镀电极，氮气保护下合金温度为350～900℃，合金时间为10～60秒。

(三)有益效果