[发明专利]全背型异质结太阳电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳电池及其制备方法，尤其涉及一种全背型异质结太阳电池及其制备方法，属于太阳电池生产技术领域。

背景技术

近年来，异质结电池的光电性能已经得到了很大的提高，转换效率也达到了24.7％。为进一步提升传统异质结电池效率，人们对异质结电池的结构进行了进一步的改进，出现了全背面电极结构的异质结电池，这样可以去除栅线对太阳光的遮挡，增加对入射光的吸收效率。目前，这种全背型异质结太阳电池最高效率已经达到了25.6％。但是，制备这种结构的太阳电池，需要对整个工艺过程进行严格的控制，电池背面的p-n结的p区和n区很容易导通，形成漏电流，导致开路电压和短路电流的降低，进而使得整体电池的转换效率降低。

发明内容

本发明针对现有技术中，全背型异质结太阳电池背面p-n结的p区和n区很容易导通，形成漏电流的技术问题，提供一种全背型异质结太阳电池，p区和n区有效隔离，防止漏电流的产生，提升太阳电池的开路电压；本发明的另一方面，还提供一种上述太阳电池的制备工艺。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种全背型异质结太阳电池，包括硅基体层，其特征在于：在硅基体层(1)的前表面依次设置N型前表面场(2)和减反层(3)，在硅基体层(1)的背表面设置本征非晶硅钝化层(4)，在本征非晶硅钝化层(4)上间隔地设置有P型非晶硅层(5)和N型非晶硅层(6)，P型非晶硅层(5)和N型非晶硅层(6)上分别设置有透明导电薄膜层(7)，透明导电薄膜层(7)上设置有电极，所述P型非晶硅层(5)的厚度为5-20nm，宽度为100-1000μm，N型非晶硅层(6)的厚度为5-20nm，宽度为100-1000μm，相邻的P型非晶硅层(5)的中心点与N型非晶硅层(6)的中心点间隔150-3000μm，在所述P型非晶硅层(5)与N型非晶硅层(6)之间设置有绝缘隔离层(8)，所述绝缘隔离层(8)的厚度为60-200nm，所述透明导电薄膜层(7)的厚度为60-200nm，宽度为100-1000μm。

进一步地，所述绝缘隔离层(8)采用二氧化硅、氮化硅、氧化铝的一种或多种的组合。

进一步地，所述本征非晶硅钝化层(4)的厚度为3-15nm。

进一步地，所述电极为银栅线(9)，银栅线(9)的宽度40-100μm。

本发明的另一方面，提供种一种全背型异质结太阳电池的制备方法，包括如下步骤：

S1：提供一硅片作为硅基体层(1)；

S2：对硅基体层(1)进行标准RCA清洗，之后采用HF处理，形成清洁表面，去离子水冲刷后吹干；

S3：将硅基体层(1)置入扩散炉中，在基体层的表面形成二氧化硅保护层；

S4：单面去除二氧化硅保护层，通过单面制绒工艺，在基体层的前表面形成金字塔结构，随后进行标准RCA清洗；

S5：通过扩散工艺在金字塔结构上形成N型前表面场(2)；

S6：去除PSG，在前表面场上沉积氮化硅减反层(3)，厚度约80nm；

S7：通过湿法工艺，去除基体层(1)背面的二氧化硅保护层，经过标准RCA清洗工艺及HF处理，形成清洁的背表面；

S8：通过CVD技术，在背表面沉积本征非晶硅钝化层(4)，厚度为3-15nm；

S9：通过印刷工艺，涂布胶水，固化，形成所需的图形，沉积p型非晶硅层(5)和透明导电薄膜(TCO)层(7)；溶剂除去固化后的胶水，通过印刷工艺，涂布胶水，固化，形成所需的图形，沉积n型非晶硅层(6)和透明导电薄膜(TCO)层(7)；

S10：通过印刷工艺，涂布胶水，固化，形成所需的图形，在p型非晶硅层和n型非晶硅层和透明导电薄膜(TCO)层之间沉积绝缘隔离层(8)；

S11：通过丝网印刷工艺，经低温烧结，形成银栅电极，完成本发明的全背型异质结太阳电池的制备。

所述P型非晶硅层(5)的厚度为5-20nm，宽度为100-1000μm，N型非晶硅层(6)的厚度为5-20nm，宽度为100-1000μm，P型非晶硅层(5)的中心点与N型非晶硅层(6)的中心点间隔150-3000μm，所述透明导电薄膜层(7)的厚度为60-200nm，宽度为100-1000μm。

进一步地，所述绝缘隔离层(8)采用二氧化硅、氮化硅、氧化铝的一种或多种的组合，绝缘隔离层(8)的厚度为60-200nm。

进一步地，所述银栅电极的银栅线(9)的宽度40-100μm。