[实用新型]晶体硅太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池，具体涉及一种晶体硅太阳能电池。

背景技术

在常规晶体硅太阳能电池中，为了减小电极和硅片的接触电阻，通常要求扩散后高浓度掺杂，但此时电池的顶层复合大，限制了电池的转换效率。选择性发射极作为晶体硅太阳能电池生产工艺中实现高效率的方法之一，能够很好的解决这一常规晶体硅太阳电池生产工艺所不能解决的矛盾。选择性发射极有很多实现方法，譬如在电极区印刷高浓度磷浆后放入扩散炉中扩散等一些其它的新工艺。虽然表现出比常规晶体硅太阳电池更好地电性能，但普遍成本太高，工艺复杂，无法大批量生产。

载流子在传输过程中的复合是制约晶硅电池效率提升的另一个主要方面，传统工艺正面采用氮化硅来减少光子损失和载流子复合。商品化晶体硅太阳电池一般采用等离子增强化学气相沉积制备α-SiNX:H作为迎光面表面钝化和减反射膜，其中α-SiNX:H膜起减反射作用，折射率在1.8-2.4之间，相对于硅电池的最佳折射率为2.33。反应中产生的H与硅表面悬挂键结合或渗入晶体硅内部，起表面钝化和体钝化的作用。上述制备方法决定了α-SiNX:H膜的钝化和减反射效果不能同时达到最好。同时随着硅片厚度的逐渐降低，膜厚铝背场更加容易造成硅片的翘曲，给后续工序加工带来诸多问题，容易造成破片影响电池片性能。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电池效率高且性能好的晶体硅太阳能电池。

技术方案：本实用新型所述的一种晶体硅太阳能电池，包括硅片，在硅片的迎光面发射极上依次设置有二氧化硅（SiO₂）层、三氧化二铝（Al₂O₃）钝化层和减反射膜层，硅片的背面上依次设置有二氧化硅（SiO₂）层和三氧化二铝（Al₂O₃）钝化层。迎光面发射极上的减反射膜层为α-SiN_X:H层，对入射光起到减反射的作用。

所述迎光面发射极上的三氧化二铝（Al₂O₃）钝化层厚度为5～10nm，背面上三氧化二铝（Al₂O₃）钝化层厚度为10～30nm，所述迎光面发射极上和背面上的二氧化硅（SiO₂）层的厚度均为2～5nm，α-SiN_X:H减反射膜的厚度为60～100nm。

为了防止硅片弯曲，该晶体硅太阳能电池的背面不印刷铝背场。

获得所述的晶体硅太阳能电池，包括以下步骤：

1、将硅片清洗、制绒和扩散；

2、利用PSG作为磷源，采用激光镭射在硅片预备印刷的正面实现区域重掺杂，制成发射极，激光波长为532nm或355nm，镭射深度为50-1000nm；

3、将硅片去PSG和刻边；

4、通过等离子增强化学气相沉积或原子层沉积（ALD）在硅片的迎光面发射极和背面各沉积一层三氧化二铝（Al₂O₃）薄膜作为钝化层；

5、将硅片进行氢气退火，在硅片和三氧化二铝（Al₂O₃）层之间生长出二氧化硅（SiO₂）层；

6、通过等离子增强化学气相沉积的方法在迎光面发射极的三氧化二铝（Al₂O₃）表面制备α-SiNX:H减反射膜；

7、印刷、烧结电池电极的正面和背面，并进行电性能测试。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：（1）利用激光掺杂的方法实现了选择性发射极层，减少了表面复合，极大地提升了电池效率；（2）充分利用三氧化二铝与硅片结合钝化效果好的特点，在电池的迎光面及背面沉积三氧化二铝钝化层，提高光子寿命，提升效率，并且在增加背面钝化效果的同时，增加背反射，提高背面反射率；（3）硅片背面的三氧化二铝层有效地代替了铝背场，降低成本的同时防止硅片弯曲，降低破片率；（4）二氧化硅层、三氧化二铝钝化层和α-SiNX:H减反射膜的复合，热稳定性好，并与后续电池制备工艺兼容。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：