[发明专利]一种双面PERC太阳能电池结构及其制备工艺

说明书

本发明提出一种新型的双面PERC电池结构及其制备工艺，所述电池的正面与背面钝化层结构对称，极大降低了双面电池的翘曲度，提升组件的机械载荷强度；叠层钝化结构在保证电池抗PID性能的基础上，采用了独特的表面钝化层沉积工艺，最佳化正面和背面光学(减反射效果)和电学(提升氢钝化效果)性能，实现电池正面转换效率、双面率和抗LID效果的改善与提升。本发明所采用的双面PERC电池工艺，正面和背面的SiO₂和AlOx层分别通过热氧化和ALD同时形成，正面和背面的SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层分别通过PECVD沉积形成，正面和背面的沉积次序可调整。

技术领域

本发明涉及一种双面PERC太阳能电池结构及其制备工艺，属于晶体硅太阳能电池制造领域。

背景技术

在单面PERC电池的基础上，对背钝化、激光开窗和印刷及高温烧结工艺进行一定的调整，便可实现双面PERC电池的制备。为了提升电池背面的发电效果，需要降低背面钝化层厚度，同时背面采用Al栅线印刷，影响了电池的正面转换效率；双面电池的结构，也增大了电池和组件LID和PID的风险。

发明内容

本发明提出一种新型的双面PERC电池结构及其制备工艺，正面和背面采用了对称的钝化层结构，极大降低了双面电池的翘曲度，提升组件的机械载荷强度；叠层钝化结构在保证电池抗PID性能的基础上，采用了独特的表面钝化层沉积工艺，最佳化正面和背面光学(减反射效果)和电学(提升氢钝化效果)性能，实现电池正面转换效率、双面率和抗LID效果的改善与提升。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种双面PERC太阳能电池结构，所述电池的正面与背面钝化层结构对称，采用SiO₂/AlOx/SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层结构，正面和背面SiO₂层通过热氧化或者臭氧氧化同时形成，SiO₂层厚度5-20nm；正面与背面AlOx层通过原子层沉积同时沉积形成，AlOx层厚度3-30nm，折射率1.60-1.65。

在本技术方案中，本发明所发展的双面PERC电池结构，双面均采用了SiO₂/AlOx/SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层结构，SiO₂/AlOx叠层提升电池抗PID效果，SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层提升电池减反射、钝化及抗LID效果。

作为优选，正面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层厚度分别为5-20nm、20-40nm、30-50nm和40-60nm，叠层总厚度80-90nm。

作为优选，背面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层厚度分别为15-30nm、30-60nm、40-70nm和60-90nm，叠层总厚度80-160nm。

作为优选，正面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层的折射率分别为2.0-2.3、1.8-2.0、1.6-1.9和1.4-1.6；背面SiNx/SiNy/SiOxNy/SiOx叠层的折射率分别为2.0-2.3、1.8-2.0、1.6-1.9和1.4-1.6。

一种双面PERC太阳能电池结构的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：

1)、硅片在碱性或者酸性溶液中制绒后，清洗，烘干，绒面尺寸控制在5um以内；

2)、扩散炉中进行高温磷扩散，扩散温度750-850℃之间，压力50-200mbar，时间80-100min；

3)、背面链式刻蚀带速1.5-3.0m/min，刻蚀深度1-6um，背表面反射率15-40％；

4)、扩散炉中进行热氧化，双面同时生长氧化层，氧化温度600-900℃之间，压力100-500mbar，时间10-60min之间；