[发明专利]一种选择性钝化接触晶体硅太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种选择性钝化接触晶体硅太阳能电池的制备方法，包括正面制绒，正面沉积隧穿层、掺杂多晶硅层、减反膜层，正面去膜；正面二次制绒，扩散，刻蚀，背面沉积钝化膜，正面二次沉积减反膜，背面开孔，电极印刷，烧结的步骤。通过本发明的制备方法制备得到了选择性钝化接触晶体硅太阳能电池。本发明的制备方法有效确保了钝化隧穿层选择性的掺杂在正电极区域，有效发挥了钝化作用；同时也不遮挡非电极区域，减少了传统掺杂硅层对于太阳能的吸收，提升了太阳能电池的效率。

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池领域，尤其涉及一种选择性钝化接触晶体硅太阳能电池的制备方法。

背景技术

由于晶体硅电池硅片厚度的不断降低，且对于一定厚度的电池片而言，当少数载流子的扩散长度大于硅片厚度时，表面的复合速率对太阳能电池的效率影响特别明显。因此现行的技术多是对晶体硅表面进行钝化处理；具体的而言，背钝化技术是在电池背面沉积氮化硅膜，降低背面复合速率，有效改善背面晶体硅与金属的接触复合问题，提高电池的效率，可大大提升晶体硅太阳能电池的效率。

背钝化技术的成功给出了一种提高太阳能电池效率的可行方式，即对太阳能电池正面也进行钝化。目前比较主流的钝化技术是在电池正面也沉积氮化硅钝化膜，改善复合问题。一种较为先进的技术是采用隧穿氧化层钝化接触技术(TOPCon)；钝化隧穿技术采用n型硅片作为基底，在硅片正面和背面先沉积一层隧穿层；然后在覆盖一层薄膜硅层；从而形成隧穿氧化层钝化接触。

隧穿氧化层钝化技术能在电极与基底之间形成隧穿薄膜，隔绝金属电极与基底接触，减少接触复合损失，并且电子能隧穿薄膜不会影响电流传递，同时钝化能使表面能带弯曲，减少P型硅片的表面复合损失，能有效的改善正面钝化与金属接触问题。然而，在隧穿氧化层上部设置的薄膜硅层一般都具有很强的光吸收能力，其降低了电池的输出效率，进而影响了太阳能电池的效率。因此，如何开发一种钝化接触晶体硅太阳能电池，即能发挥钝化接触技术的优势，又能避免由晶硅薄膜吸收能力而导致电流变低问题，从而充分提高电池转换效率，成为研究者关注的重点。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种选择性钝化接触晶体硅太阳能电池的制备方法，其可有效发挥钝化优势，降低表面复合，同时不影响太阳能电池表面光吸收，不降低表面电流。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种选择性钝化基础晶体硅PERC电池，其转化效率高。

为了解决上述技术问题，达到相应的技术效果，本发明提供了一种选择性钝化接触晶体硅太阳能电池的制备方法，包括：

(1)在硅片正面形成绒面；

(2)在硅片正面沉积隧穿层、掺杂多晶硅层；

(3)在硅片正面沉积减反膜层；

(4)采用激光将硅片正面非电极区隧穿层、掺杂多晶硅层、减反膜层去除；

(5)在硅片正面重新形成绒面；

(6)在硅片表面进行磷扩散；

(7)去除硅片背面、周边PN结以及正面磷硅玻璃；

(8)在硅片背面沉积钝化膜；

(9)在硅片正面二次沉积减反膜；

(10)对硅片背面进行激光开孔；

(11)在硅片背面印刷背电极浆料、铝浆；正面印刷正电极浆料并烘干；

(12)将步骤(11)得到的硅片进行高温烧成，形成背电极、铝背电场和正电极，得选择性钝化接触晶体硅太阳能电池成品。

作为上述技术方案的改进，所述隧穿层为SiO₂层，其厚度为1-8nm；所述掺杂多晶硅层厚度为为20-100nm。