[发明专利]一种双面掺杂的高效太阳能电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池制备领域，具体为一种双面掺杂的高效太阳能电池及其制作方法。

背景技术

在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的大背景下，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视，大力发展可再生能源已成为世界各国的共识。各种可再生能源中，太阳能光伏作为洁净能源的一种是未来能源解决方案的候选之一。太阳能以其清洁、安全、取之不尽、用之不竭等显著优势，已成为发展最快的可再生能源。据国际能源署(IEA)预测，到2030年全球光伏累计装机量有望达到1721GW，到2050年将进一步增加到4670GW，发展潜力巨大。随着光伏产业的快速发展，特别是经过近年来的发展，其应用日渐广泛，工艺日趋成熟。太阳能电池是以半导体材料为基础的能量转换器件，是太阳能发电的核心部分，对其发电效率要求越来越高、加工制作成本要求越来越低，户外使用寿命要求越来越长。

太阳能电池的效率可以通过各种层和电极的设计来确定。为了使太阳能电池商业化，需要克服低效率和低生产率的问题，因此，需要一种高效的太阳能电池及其制造方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种双面掺杂的高效太阳能电池及其制作方法；本发明的双面掺杂的高效太阳能电池利用区域掺杂的工艺，大大提高了电池光电转化效率，且正反面电极设置合理，导电性良好，成本低。

为实现所述技术目的，本发明的技术方案是：一种双面掺杂的高效太阳能电池，包括：硅片，所述硅片正面设置正栅线电极，背面设置背金属电极；

所述硅片正面全面轻掺杂形成pn结发射极后镀设正面钝化减反射层，所述正栅线电极在硅片上的对应位置设置正面掺杂浆料区于正面钝化减反射层上，在正面掺杂浆料区烧蚀开槽形成发射极重掺杂区，且所述正栅线电极设置至重发射极掺杂区上；

所述硅片背面全面轻掺杂形成轻掺杂区后镀设背面钝化减反射层，所述背金属电极在硅片上的对应位置设置背面掺杂浆料区于背面钝化减反射层上，在背面掺杂浆料区烧蚀开槽形成重掺杂区，且所述背金属电极设置至重掺杂区上。

进一步，所述正面掺杂浆料区宽度不小于正栅线电极宽度，形状和所述正栅线电极形状一致；所述背面掺杂浆料区宽度不小于背金属电极宽度，形状和所述背金属电极形状一致。

进一步，所述正面掺杂浆料区烧蚀开槽，槽深至少打穿正面钝化减反射层；所述背面掺杂浆料区烧蚀开槽，槽深至少打穿背面钝化减反射层。

进一步，所述正栅线电极可以为6～200主栅电极的一种，且所述正栅线电极和所述背金属电极图形可以为主副栅金属化版图结构，指叉式金属化版图结构的一种。

进一步，所述pn结发射极掺杂方阻为80～120Ω/□；所述轻掺杂区掺杂方阻为70-120Ω/□；所述发射极重掺杂区和重掺杂区掺杂方阻为40～80Ω/□。

进一步，所述硅片为N型硅片或P型硅片的一种。

进一步，所述正栅线电极和背金属电极均使用银浆为原料进行电镀或丝网印刷的一种。

进一步，所述N型硅片的pn结发射极掺杂源为三氯氧磷，轻掺杂区掺杂源为BBr3，正面掺杂浆料区掺杂源为磷浆，背面掺杂浆料区掺杂源为硼浆；

所述P型硅片的pn结发射极掺杂源为BBr3，轻掺杂区掺杂源为三氯氧磷，正面掺杂浆料区掺杂源为硼浆，背面掺杂浆料区掺杂源为磷浆。

一种双面掺杂的高效太阳能电池制作方法，所述硅片为P型硅片的太阳能电池制作方法包括以下步骤：

S1：对P型硅片正面采用氢氧化钠和制绒添加剂进行碱制绒；

82：将步骤S1中制绒后的硅片在炉管中进行扩散轻掺杂形成pn结，掺杂源为三氯氧磷；

S3：将步骤S2中扩散pn结后的硅片通过刻蚀去除背面pn结和三氯氧磷扩散生成的磷硅玻璃，且所述刻蚀方法为HF酸化学湿法刻蚀；刻蚀剩下正面pn结发射极；

S4：将步骤S3中刻蚀后的硅片通过PECVD工艺沉积SiNx，镀成后续扩散保护层，且镀膜厚度为30-100nm；

S5：将步骤S4中镀膜后的硅片在扩散炉管中进行扩散轻掺杂形成P+区，掺杂源为BBr3；

S6：将步骤S5中扩散P+区后的硅片在氢氟酸和硝酸的混合溶液中进行清洗，去除硅片背面硼硅玻璃和正面后续扩散保护层；清洗后形成背面P+型轻掺杂区；

S7：将步骤S6中清洗后的硅片背面沉积氧化铝+氮化硅叠层成背面钝化减反射层，正面重新沉积氮化硅成正面钝化减反射层