[发明专利]背结黑硅电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种背结黑硅电池及其制备方法。

背景技术

黑硅电池相对传统太阳电池具有更低的反射率，更加有效的吸收太阳光，从而激发更多的载流子，提升电池效率。开发低成本高效多晶黑硅电池技术，不仅能提升晶硅电池行业的整体转换效率，而且能提高中国光伏产品在世界光伏市场的竞争力，也有助于光伏发电平价上网目标的早日实现。

现有黑硅电池中，pn结通常在电池的受光面（即正面），这存在电极遮挡太阳光的问题，会降低电池对太阳光的吸收，从而影响电池的转化效率。另外，现有pn结的制备方法仍采用扩散工艺，由于黑硅表面的纳米结构具有较大的表面积，因此在扩散中形成了更大的表面掺杂浓度，造成了较严重的俄歇复合，降低了黑硅电池的电性能，严重影响了电池效率。虽然现有背结电池采用离子注入、激光刻蚀或光刻方法在背表面形成pn结和电极，利用离子注入方式制备背表面pn结，并利用激光刻蚀或光刻的方式进行开槽一遍印刷电极，但是这些方法的制备步骤繁琐且制备成本非常高昂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种光吸收效果好、表面复合低、电学性能、成本低的背结黑硅电池及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种背结黑硅电池，所述背结黑硅电池包括N型硅片；所述N型硅片的背面设有钝化膜A，所述钝化膜A上设有Al电极和掺磷Ag电极，所述掺磷Ag电极设在所述Al电极之间；所述Al电极中铝扩散进入所述N型硅片体内，形成p⁺层；所述掺磷Ag电极中磷扩散进入所述N型硅片体内，形成N⁺层；所述背结黑硅电池的背表面形成交错型p⁺--N—N⁺型结构。

上述的背结黑硅电池中，优选的，所述Al电极的宽度为50μm～100μm；所述Al电极的间距为1mm～3mm；所述掺磷Ag电极的宽度为25μm～60μm，所述掺磷Ag电极的间距为1mm～3mm。

上述的背结黑硅电池中，优选的，所述钝化膜A为SiO₂钝化膜或AlOx钝化膜；所述钝化膜A的厚度为5nm～30nm。

上述的背结黑硅电池中，优选的，所述N型硅片的正面具有纳米孔、纳米柱或纳米线的陷光结构。

上述的背结黑硅电池中，优选的，所述N型硅片的正面设有钝化膜B，所述钝化膜B上设有减反射膜。

上述的背结黑硅电池中，优选的，所述钝化膜B为SiO₂钝化膜或AlOx钝化膜；所述钝化膜B的厚度为5nm～30nm；所述减反射膜为SiNx减反射膜；所述减反射膜的厚度为70nm～90nm。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的背结黑硅电池的制备方法，包括以下步骤：

（1）对N型硅片的正面进行刻蚀，得到黑硅；

（2）在所述黑硅的背面制备钝化膜A；

（3）在所述钝化膜A上印刷铝浆，形成铝电极栅线；

（4）在所述铝电极栅线之间印刷掺磷银浆，形成银电极栅线；

（4）对印刷有铝电极栅线和银电极栅线的黑硅进行烧结，得到背结黑硅电池。

上述的制备方法中，优选的，所述步骤（1）中，所述刻蚀采用干法刻蚀或湿法刻蚀；

和/或，所述步骤（2）中，所述钝化膜A为SiO₂钝化膜时，由热氧化法制备；所述钝化膜A为AlOx钝化膜时，由原子层沉积法或PECVD法制备。

上述的制备方法中，优选的，所述热氧化法的温度为600℃～900℃。

上述的制备方法中，优选的，所述步骤（2）中还包括以下步骤在所述黑硅的正面制备钝化膜B；所述钝化膜B为SiO₂钝化膜时，由热氧化法制备；所述钝化膜B为AlOx钝化膜时，由原子层沉积法（ALD）或PECVD法制备；所述钝化膜B上还制备有减反射膜；所述减反射膜由PECVD法制备得到。

本发明中，所述热氧化法为干氧热氧化法或湿氧热氧化法，但不仅限于此。

与现有技术相比，本发明的优点在于：