[发明专利]一种双面钝化的MWT太阳电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳电池技术领域，尤其是一种双面钝化的MWT太阳电池及其制造方法。

背景技术

MWT（Metal Wrap Through):翻译为金属穿孔卷绕技术，应用在太阳能电池中，通过激光或者其他方法在原硅片上实现穿孔的工艺，达到将原电极引到同一面上的目的，通过减少BUSBAR遮光面积增加电池的转化效率。

双面钝化技术一般应用于高效的太阳能电池工艺中，晶体硅太阳能电池中的钝化工艺，是指通过某种手段来钝化硅晶体正背表面的一些少数载流子复合中心降低少子复合的能力。常用的手段有H₂的体钝化，一些钝化薄膜如SiO₂的表面钝化，以及通过各种介质薄膜中所带有不同电性电荷的电场钝化。然而在实际晶体硅太阳能电池应用中，MWT技术并没有体现出它在理论上的提高电池效率的潜力，重要原因之一是MWT结构电池背面结构的设计存在不足，导致发射极在背面不必要的绕射及复合速率增大。正常的MWT电池结构正表面为SiNx的光学减反层，背面为铝背场。也有些文献中提及在电池背表面或者穿透孔中加入介质薄膜，作为电极的绝缘防漏电保护。而目前的电池结构，造成在光学上电池内部背面的光学反射较低，不利于提升电池的开路电池以及短路电流。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种双面钝化的MWT太阳电池及其制造方法，通过在太阳电池正、背面引入具有光学属性的介质膜层，减少电池正、背表面的少数载流子复合，增加电池内部背面的光学反射，提升电池的开路电池以及短路电流。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双面钝化的MWT太阳电池，包括硅基体、发射极电极以及基极电极，硅基体正表面设有扩散掺杂层，位于扩散掺杂层上方设有SiNx减反层，所述的SiNx减反层与扩散掺杂层之间设有正表面介质膜层，硅基体背表面的铝层表面上设有背表面介质膜层，背表面介质膜层的外表面设有背表面掩膜层，基极电极位于背表面掩膜层的外表面上。

进一步地，所述的正表面介质膜层的厚度为5～30nm；所述的背表面介质膜层的厚度为5～30nm；所述的背表面掩膜层的厚度为50～200nm。

一种上述双面钝化的MWT太阳电池的制造方法，包括以下步骤：

a、硅基体抛光：采用机械、碱或者酸抛光工艺，对硅基体表面抛光；

b、单面沉积阻挡层：采用化学气相沉积或原子层沉积的方式沉积介质膜；

c、从硅基体正表面向硅基体背表面采用激光打通孔；

d、沿着以通孔为中心，去除掩膜层，用于形成硅基体正面、背面以及通孔内部的扩散掺杂层；

e、采用制绒工艺对硅基体制绒，并去除激光损伤层；

f、通过掺杂工艺对硅基体进行扩散掺杂，在硅基体正面、通孔及背面通孔周边区域形成PN结；

g、磷硅玻璃去除，选用稀氢氟酸溶液去除硅基体正面及通孔的磷硅玻璃以及步骤b中形成的掩阻挡层；

h、在硅基体背表面进行沉积处理，形成厚度为5～30nm的背表面介质膜层，在背表面介质膜层上沉积处理，形成厚度为50～200nm的背表面掩膜层；

i、在硅基体正表面进行沉积处理，形成厚度为5～30nm的正表面介质膜层，正表面介质膜层上沉积，形成SiNx减反层；

j、硅基体正、背表面采用丝网印刷和烧结方式，在硅基体正、背表面及通孔形成发射极电极，在硅基体背表面形成基极电极。

本发明的有益效果是：本发明通过采用新的电池制备工艺，在电池的正、背面分别加入钝化介质膜层，以及在背表面加入背表面掩膜层，使得电池正、背表面的界面少数载流子复合明显下降，提升了电池的开路电压，电池内部光学反射得到增加，电池短路电流出现明显增益，电池的光电转换效率高，可操作性强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图中1.硅基体2.发射极电极3.基极电极4.扩散掺杂层5.SiNx减反层6.正表面介质膜层7.背表面介质膜层8.背表面掩膜层.

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。