[发明专利]一种背钝化高效p型PERL双面电池的制作方法

说明书

本发明涉及一种背钝化高效p型PERL双面电池的制作方法，该方法包括：将p型硅片通过热氧化进行掩膜、激光消融形成背面图案、丝网印刷硼浆料、高温炉中POCl₃沉积PSG、激光掺杂形成选择性发射极，然后在硅片正面沉积SiN_x，硅片背面先沉积Al₂O₃层，再沉积SiN_x层，最后丝网印刷烧结正、背面银浆。与现有技术相比，本发明能够实现效率大于22.5％的PERL双面电池技术产业化，不仅提高电池效率，同时因具有双面发电功能，因此也提高了组件的发电能力，简化工艺，从而方便大规模量产。

技术领域

本发明属于太阳电池技术领域，涉及一种背钝化高效p型PERL双面电池的制作方法。

背景技术

对于产业化p型常规太阳电池而言，尽管各种不同技术的应用在一定程度上提升了电池效率，例如，选择性发射级(selective emitter)结构、两次印刷技术(doubleprinting)以及发射极高方阻等，但背面的载流子复合速率仍然是限制电池效率的主要因素。而PERC电池(Passivated Emitter and Rear Cell)，即钝化发射极背场点接触电池，通过在背表面钝化，同时采用激光进行局部开口和局域背场制备，可以将电池的效率提高0.6％-1.0％。PERC电池与常规电池不同之处在于背面，PERC电池采用了钝化膜来钝化背面，取代了传统的全铝背场，从而大幅度降低了背面的复合速率，开路电压提升幅度达到10-15mV。Al₂O₃、SiO₂及SiN_x等介质膜都可以用来作为背面的钝化膜，目前产业化应用较多的是Al₂O₃/SiN_x叠层膜。

2015年，德国ISFH研究所T.Dullweber博士在欧洲光伏大会提出PERC双面电池(PERC+)的概念，主要是背面采用铝栅线，形成双面电池结构。相比于PERC电池，PERC+的背面局域铝背场厚度增加2-3μm，降低了局域背场的复合，提高开路电压；铝浆用量下降80-90％，可以降低电池成本；双面受光，提高组件发电量。PERC+背面采用栅线结构，增加了串联电阻，降低填充因子；PERC+电池背面pitch(背面电池栅线间距最小单元)更宽，增加了载流子横向传输电阻。

PERL电池(Passivated emitter and Rear locally diffused)是钝化发射极、背面定域扩散太阳能电池的简称，其电池效率较高。PERL双面电池不仅能够保证电池正面效率，同时也可以增强双面率。通过使用选择性发射极，降低发射极的复合，改善前电极的接触电阻率。背面采用局域重掺杂，降低背面的局域复合和接触电阻率，是目前最有潜力实现22.5％的电池效率，其技术路线基于选择性发射极，背面局部重掺杂的电池结构，且电池成本可控的高效晶体硅电池技术路线。

然而，现有PERL双面电池的制作工艺复杂，成本较高，难以实现大规模量产。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种背钝化高效p型PERL双面电池的制作方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种背钝化高效p型PERL双面电池的制作方法，该方法包括以下步骤：

1)将p型硅片置于HF/HNO₃混合溶液中清洗，去除表面损伤层、切割线痕；

2)将清洗后的硅片置于碱性溶液中进行制绒，之后进行背面抛光；

3)将背面抛光后的硅片进行氧化，使SiO₂的厚度为10-15nm；

4)将硅片背面进行纳秒激光开膜；

5)在硅片背面进行丝网局域印刷硼浆料，之后在800-1200℃下退火；