[发明专利]一种叉指型背接触式太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种太阳能电池及其制备方法，尤其涉及一种叉指型背接触式太阳能电池及其制备方法。

背景技术

当今使用的能源多数是化石能源。然而这一能源资源是有限的，而且在使用中会释放有害物质。温室气体排放导致的气候变化以及剩余的有限化石能源可能引起军事冲突是当今人类面临的两大问题。因此，由传统的化石能源转变为使用清洁的可再生能源是目前人类面临的最大挑战。光伏太阳能是绿色可再生能源之一，受到世界各国的普遍重视。目前在世界范围内晶硅电池仍占到90%以上的市场份额，而且这一市场份额在近些年还将得以维持。然而，光伏发电的成本依然太高。因此，唯有继续降低光伏系统的批量生产，成本价格才能普及利用光伏发电，据悉太阳能电池的转换效率每提高1%，其发电成本将下降7%。

背接触太阳能电池将电极设计在电池的背面消除了电极线的遮光损失，最大限度地利用太阳能，能够在某种程度上提高太阳能电池的转换效率。在大批量生产中采用背接触太阳能电池结构已经实现超过22%的最高转换效率。然而，这一结构相当复杂，在生产上困难较大。因为它需要多次掩膜，光刻掩膜因其成本较高，只能适用于小面积的聚焦光伏电池。生产大面积的一个太阳用背接触电池需要低成本的生产技术以便有效地降低产品价格。

离子注入技术可将背接触电池的工艺缩减30%～40%，还可以提高电池的光电转换效率1%～1.5%。在目前传统电池工艺已难以提升电池转换效率的情况下，离子注入技术又重新受到重视。美国Varian Semiconductor Equipment Associates公司与德国Fraunhofer国际知名电池企业合作，将传统的离子注入点扫描改为线扫描方式，极大地提高了注入速度，这也将离子注入制备电池的成本与传统的扩散工艺基本持平。Varian公司的客户之一Suniva公司日前宣布其使用离子注入技术生产的传统结构p型电池转换效率达到19%。

铝背场工艺已经是产业界成熟的电池制备技术。在背接触电池中，烧结后的铝浆既能形成p+发射极，又能作为一种很好的连接电极，还能够降低电池因减薄而产生的硅片翘曲现象。如果采用离子注入技术制备背接触太阳能电池，在基区离子注入掺杂过程中铝浆又能充当掩蔽层。

发明内容

本发明的目的是如果采用离子注入技术制备背接触太阳能电池，在基区离子注入掺杂过程中铝浆又能充当掩蔽层，而提供一种叉指型背接触式太阳能电池及其制备方法。    

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种叉指型背接触式太阳能电池的制备方法包括以下步骤：

步骤101：对硅片进行表面处理，并将表面处理后的硅片进行清洗；

步骤102：在清洗后的硅片的上表面进行制绒；

步骤103：对制绒后的硅片进行氧化处理，在硅片的上表面和下表面形成保护层；

步骤104：在形成保护层的硅片上表面进行掺杂处理；

步骤105：在形成保护层的硅片下表面丝网印刷浆料；

步骤106：在形成保护层的硅片下表面进行掺杂处理，形成叉指状的p、n区域；

步骤107：对硅片进行烧结从而激活硅片上、下表面的掺杂，同时形成发射极；

步骤108：去残铝并再次清洗；

步骤109：在硅片上表面和下表面形成钝化层；

步骤110：在硅片下表面印刷叉指状金属电极对；

步骤111：对硅片进行烧结从而激活钝化层的钝化作用。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤101中硅片为单晶硅片、多晶硅片或者微晶硅片，也还可以是其它理论上可以使用的衬底。

进一步，所述步骤101中使用的硅片衬底为n型硅片衬底或者p型硅片衬底；如果所述步骤101中为n型衬底，步骤104中的掺杂处理为掺入磷，所述步骤105丝网印刷的浆料为含铝浆料；如果所述步骤101中为p型衬底，所述步骤104中的掺杂处理为掺入硼，所述步骤105丝网印刷的浆料为含磷浆料。

进一步，所述步骤103中所述的保护层为氧化硅薄膜或者通过等离子体化学气相沉积形成的氮化硅层。

进一步，所述步骤104中掺杂为离子注入式掺杂或者扩散式掺杂，注入或扩散的深度为0.005～25微米。

进一步，所述步骤106中掺杂为离子注入式掺杂或者扩散式掺杂，注入或扩散的深度为0.005～25微米。