[发明专利]一种N型双面太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种高效N型双面太阳电池，其特征在于：包括N型单晶硅衬底、正面扩硼形成的p+层、背面扩磷形成的n+层、双面热氧化生长钝化层、双面氮化硅减反射层、电池正极和电池负极；所述的N型单晶硅衬底的两面通过高温扩散分别形成p+层和n+层，在p+层和n+层上通过热氧化生长钝化层；在双面热氧化生长钝化层表面各镀有一层氮化硅减反射层；在正面氮化硅减反射层上设置电池正极；在背面氮化硅减反射层上设置电池负极。

2.一种如权利要求1所述的高效N型双面太阳电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)双面制绒

选择N型单晶原硅片，用过氧化氢和氨水组成的混合液经稀释后在60～80℃中处理3～10min，去除硅片表面机械损伤层；将上述处理后硅片用浓度为1.6～2.0％、温度在70～90℃的氢氧化钾溶液及制绒缓冲剂进行腐蚀反应，然后用氢氟酸稀释液清洗，最后得到金字塔形状的绒面结构；

(2)正面扩硼

在经过双面制绒处理的硅片正面通过掺杂形成p+扩散层，扩散后方阻在40～100Ω/□；

(3)正面掩膜

将经过步骤(2)处理后的硅片通过PECVD设备在p+层上镀一层致密的氮化硅/氮氧化硅等掩膜；或通过丝网印刷技术、喷墨打印技术将掩膜材料均匀的覆盖在n+层上；

(4)背面清洗

将经过步骤(3)处理后硅片使用1～5％浓度的氢氟酸溶液去除因步骤(2)在背面形成的二氧化硅和硼硅玻璃薄层以及边缘掩膜层，再通过1～5％浓度的碱液去除掉背面因扩撒绕射形成的硼掺杂层；

(5)背面扩磷

将经过背面清洗后的硅片用管式扩散炉完成磷扩散处理，按照双插单扩方式在背面形成n+扩散层，磷扩散后方阻在30～100Ω/□；

(6)去除掩膜

用氢氟酸和磷酸混合液去除掉氮化硅掩膜层，然后再经过中和清洗；

(7)双面钝化

将完成去除掩膜后的硅片在800～1000℃的炉内通入高纯氧气处理0.5～2小时，最后在硅片的正背面均形成一层致密的二氧化硅层；

(8)双面镀膜

将经过步骤(7)处理后的硅片正背面均采用PECVD设备沉积一层氮化硅或氮氧化硅减反射层；

(9)正背面电极

采用丝网印刷的方法，在硅片的正背面分别使用不用的类型的浆料完成印刷，分别形成正面电极和背面电极，最后通过烘干、烧结得到双面电池；

(10)激光刻边

使用激光器设备在双面电池正面沿硅片边缘完成刻边处理。

3.如权利要求2所述的一种高效N型双面太阳电池的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中所述的N型单晶原硅片的电阻率在1～12Ω·cm，其腐蚀反应的时间在20～30min。

4.如权利要求2所述的一种高效N型双面太阳电池的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中使用的扩散方式为三溴化硼(BBr₃)源管式扩散，或离子注入法，或喷涂硼源在线式扩散，或旋涂硼源高温推进。

5.如权利要求2所述的一种高效N型双面太阳电池的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中作为掩膜的掩膜材料膜厚在50～150nm。

6.如权利要求2所述的一种高效N型双面太阳电池的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)中清洗用HF酸洗时间在5～20min，碱液处理时间在10～40min。

7.如权利要求2所述的一种高效N型双面太阳电池的制备方法，其特征在于：所述的步骤(5)中使用三氯氧磷(POCl₃)作为扩散源。

8.如权利要求2所述的一种高效N型双面太阳电池的制备方法，其特征在于：所述的步骤(6)中用于去除掩膜的混合液配比：氢氟酸：磷酸：去离子水＝(0.5～1.2)：(0.8～1.2)：10，混合液温度50～85℃，处理时间1～5min。

9.如权利要求2所述的一种高效N型双面太阳电池的制备方法，其特征在于：所述的步骤(8)中正面减反射层膜厚70～90nm，背面减反射层膜厚70～100nm。

10.如权利要求2所述的一种高效N型双面太阳电池的制备方法，其特征在于：所述的步骤(9)中正面电极副栅线宽50～80μm，背面电极副栅线宽70～110μm；所述的步骤(10)中要求刻蚀图形距硅片边缘0.2～0.5mm，槽深在2～20μm，槽宽在20～100μm。