[发明专利]一种双面受光型晶体硅太阳电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双面受光型晶体硅太阳电池的制备方法，属于太阳电池领域。

背景技术

常规的化石燃料日益消耗殆尽，在所有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳电池中，晶体硅太阳电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时晶体硅太阳电池相比其他类型的太阳能电池有着优异的电学性能和机械性能，因此，晶体硅太阳电池在光伏领域占据着重要的地位。

传统的晶体硅太阳电池一般都是单面受光型，其背面为全铝背场，其缺点在于：铝背场的表面复合速率较高，对效率的提高有着很大的制约；此外，铝背场电池封装后散热性较差，容易在工作过程中由于温度升高而导致效率下降。在当今硅材料日益紧缺的情况下，为了充分提高太阳电池的输出功率，双面受光型晶体硅太阳电池已经成为研究的热点。如中国实用新型专利CN201699033U公开了一种双面受光型晶体硅太阳能电池，其在说明书第3页中公开了其制作方法：(1)将原始硅片进行预清洗，去除损伤层、制绒，作为单晶硅衬底；(2)硅片背靠背进行单面硼扩散，制作P+层；(3)对非扩硼层进行单面腐蚀并用湿氧氧化或点解的方法去除硼硅玻璃；(4)在扩硼层P+上制作氧化硅掩蔽层；(5)同样采用背靠背单面扩散的方法，进行后续的磷扩散，制作N+层；(6)扩磷工艺完成后去除磷硅玻璃；(7)等离子刻蚀去边结；(8)用PECVD在硅片双面沉积氮化硅减反射膜；(9)丝网印刷两面电极，烧结，制成双面受光型晶体硅太阳能电池。

然而，上述制备方法中，由于并未事先对硅片的一面设置掩膜，因而在步骤(2)的硼扩散之后，在非扩硼面的一面会产生严重的绕射，大量的杂质原子进入硅片的非扩硼层，将严重影响另一面的性能。因此，步骤(3)需要对非扩硼层进行单面腐蚀并用湿氧氧化或点解的方法去除硼硅玻璃。显然，该步骤操作复杂，并且可能会对非扩硼面的绒面造成损坏。

为了避免绕射产生的影响，通常在硅片的两面分别采用掩膜扩散的方法。而且，两面分别掩膜的方法需要增加相应的清洗工艺，使得整个工艺过程较为复杂。

因此，开发一种双面受光型晶体硅太阳电池的制备方法，尽量避免绕射产生的影响，且简化操作，具有积极的现实意义。

发明内容

本发明目的是提供一种双面受光型晶体硅太阳电池的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双面受光型晶体硅太阳电池的制备方法，包括如下步骤：

(1) 将原始硅片进行清洗，去除背面的损伤层；

(2) 将上述硅片的正面背靠背进行单面硼扩散，硅片背面为扩散面；

(3) 在扩散后的硅片背面沉积掩膜层；

(4) 将硅片的正面进行清洗，去除损伤层，去除绕射扩散层，制绒；

(5) 将硅片的背面背靠背进行单面磷扩散，硅片正面为扩散面；

(6) 去除扩散形成的周边结、杂质玻璃以及掩膜；

(7) 在硅片的两面分别沉积减反膜；

(8) 在硅片的两面分别印刷金属电极，烧结，即可得到双面受光型晶体硅太阳电池。

上述技术方案中，所述步骤(3)中的掩膜层为氮化硅或氧化硅。

上述技术方案中，所述步骤(4)中，将硅片放入碱液中进行制绒，使硅片的正面形成绒面结构，同时去除绕射扩散层。所述碱液可以选自常规的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。

上述技术方案中，所述步骤(1)中，在将硅片进行清洗、去除损伤层之后，对硅片背面进行抛光，形成抛光面。在背面形成抛光面，可以显著提高电池性能。

与之相应的另一种技术方案，一种双面受光型晶体硅太阳电池的制备方法，包括如下步骤：

(1) 将原始硅片进行清洗，去除背面的损伤层；

(2) 将上述硅片的正面背靠背进行单面磷扩散，硅片背面为扩散面；

(3) 在扩散后的硅片背面沉积掩膜层；

(4) 将硅片的正面进行清洗，去除损伤层，去除绕射扩散层，制绒；

(5) 将硅片的背面背靠背进行单面硼扩散，硅片正面为扩散面；

(6) 去除扩散形成的周边结、杂质玻璃以及掩膜；

(7) 在硅片的两面分别沉积减反膜；

(8) 在硅片的两面分别印刷金属电极，烧结，即可得到双面受光型晶体硅太阳电池。

上述技术方案中，所述步骤(3)中的掩膜层为氮化硅或二氧化硅。

上述技术方案中，所述步骤(4)中，将硅片放入碱液中进行制绒，使硅片的正面形成绒面结构，同时去除绕射扩散层。