[发明专利]双面背接触太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双面背接触太阳能电池的制备方法，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，在现有的可持续能源中，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，在所有的太阳能电池中，晶体硅太阳能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，同时硅太阳能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。高效化是目前晶体硅太阳电池的发展趋势，通过改进表面织构化、选择性发射结、前表面和背表面的钝化，激光埋栅等技术来提高太阳能电池的转化效率，但由于其需要特殊的设备和复杂的工艺流程，产业化进程受到制约。

目前，背接触硅太阳电池（MWT太阳电池）受到了大家的广泛关注，其优点在于：由于其正面没有主栅线，减少了电池片的遮光，提高了电池片的转换效率，在制作组件时，可以减少焊带对电池片的遮光影响，同时采用新的封装方式可以降低电池片的串联电阻，减小电池片的功率损失。传统的背接触晶体硅太阳电池的制备方法为：制绒、扩散制结、刻蚀、清洗、镀膜、打孔、印刷、烧结。

另一方面，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，如何将背接触硅太阳电池（MWT太阳电池）和双面受光型太阳能电池结合起来，并防止硅片正反面的短路，是技术人员需要解决的难题之一。

发明内容

本发明目的是提供一种双面背接触太阳能电池的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双面背接触太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1) 清洗硅片表面，去除损伤层，在硅片的正面和背面进行制绒；

(2) 硅片背靠背进行单面扩散，硅片的背面为扩散面，在硅片背面形成第一扩散层；

(3) 在硅片的正面和背面制备阻挡膜；

(4) 在硅片的背面的部分区域进行开窗，去除所述阻挡膜；所述部分区域为硅片上待开孔的孔的周围区域；

(5) 将步骤(4)得到的硅片放入碱液中，腐蚀去除所述部分区域的第一扩散层；

(6) 去除硅片正面的阻挡膜；

(7) 在硅片上开孔；清洗硅片表面；

(8) 将步骤(7)得到的硅片进行扩散，在硅片的正面、孔内以及硅片背面的孔的周围区域形成第二扩散层；

(9) 刻蚀周边结；去除硅片背面的阻挡膜，清洗硅片表面；

(10) 在硅片的正面和背面设置钝化减反射膜；

(11) 在孔内设置孔金属电极；双面印刷金属电极，烧结，即可得到双面背接触太阳能电池。

上文中，所述步骤(4)中所述部分区域为硅片上待开孔的孔的周围区域；是指硅片开孔之后的孔的周围区域，孔的周围区域是指硅片背面以开孔的孔中心为圆心的2~10mm的范围内的正方形、圆形、三角形或任意形状的区域。这里的硅片尚未开孔，但其待开的孔的位置是可以提前确定的，因而其硅片上待开孔的孔的周围区域是可以提前确定的。

上述技术方案中，所述硅片为N型硅片，所述第一扩散层为磷扩散层，第二扩散层为硼扩散层。当然，所述硅片也可以是P型硅片，第一扩散层为硼扩散层，第二扩散层为磷扩散层。

上述技术方案中，所述步骤(3)中的阻挡膜为二氧化硅阻挡膜或氮化硅阻挡膜，其厚度为40~200 nm。

上述技术方案中，所述步骤(4)中，采用印刷腐蚀浆料去除法或激光去除法进行开窗。

上述技术方案中，所述步骤(5)中的碱液为NaOH溶液或KOH溶液，其质量浓度为1%~30%，腐蚀的温度为50~90℃，腐蚀时间30~800s，腐蚀深度300~5000 nm。

与之相应的另一种技术方案，一种双面背接触太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：