[发明专利]一种双面钝化接触的P型高效电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双面钝化接触的P型高效电池的制备方法，包括以下步骤：S1、清洗制绒；S2、正面多晶硅制备；S3、制备掩膜；S4、刻蚀；S5、扩散；S6、清洗；S7、退火；S8、背面多晶硅层制备；S9、正面SiNx减反射层制备；S10、印刷。本发明还公开了一种双面钝化接触的P型高效电池，包括P型单晶硅，所述N型发射极远离P型单晶硅设置有正面超薄氧化硅层；所述P型单晶硅背面设置有背面超薄氧化硅层。本发明在电池的正反两面均利用隧道氧化层钝化接触结构，具备良好的表面钝化效果，在正面金属栅线正下方和背面铝背场下方对硅表面进行了钝化，避免了金属与硅基的直接接触，减小表面复合，提升电池转换效率。

技术领域

本发明涉及电池钝化技术领域，具体为一种双面钝化接触的P型高效电池及其制备方法。

背景技术

统晶硅太阳能电池的效率近年来上升很快，市场对高效电池的需求与期望越来越高，各种新技术、新结构被采用在最近的高效电池生产中，比如异质结结构(HIT)和隧道氧化层钝化接触(TOPCon)结构等。

在太阳能电池的各项损失中，表面复合的损失占据了相当大的比重，而金属与硅基接触位置的复合损失也难以忽略。

在传统PERC电池中，正面栅线与发射极的接触不可避免，尽管可以使用选择性发射极(SE)技术使表面复合降低，但缺点是：金属与半导体的接触依然带来大量复合，使开路电压Voc和短路电流Isc受到损失。

背面的氧化铝镀层虽然起到了钝化表面的作用，但其本身具有绝缘性，需要使用激光进行开槽才能使背面铝背场与硅接触从而收集载流子，激光开口率的大小会影响到表面复合的程度，但缺点是：会导致电池的填充因子FF偏低，有一定局限性，限制了PERC电池效率的进一步提升。

上述使用选择性发射极(SE)和激光开槽的方式去减少表面复合降低，效果均不够好，缺陷较为明显，所以需要一种新型的双面钝化接触的电池去减小表面复合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双面钝化接触的P型高效电池及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双面钝化接触的P型高效电池，包括P型单晶硅，所述P型单晶硅正面设置有N型发射极，所述N型发射极远离P型单晶硅设置有正面超薄氧化硅层，所述正面超薄氧化硅层上方设置有N型多晶硅层，且正面超薄氧化硅层同一平面的两侧设置有氧化层，所述N型多晶硅层和氧化层上方设置有SiNx减反射层，且N型多晶硅层上设置有Ag栅线，所述Ag栅线穿过SiNx减反射层连接于N型多晶硅层上；

所述P型单晶硅背面设置有背面超薄氧化硅层，所述背面超薄氧化硅层远离P型单晶硅一侧设置有P型多晶硅层，所述P型多晶硅层下方设置有Al背场。

一种双面钝化接触的P型高效电池的制备方法，包括以下步骤：S1、清洗制绒：将P型单晶硅经清洗后制备特殊绒面结构，控制P型单晶硅表面反射率在9-11％；

S2、正面多晶硅制备：在已制备出绒面的P型单晶硅正面制备一层正面超薄氧化硅层和一层N型多晶硅层，正面超薄氧化硅层的厚度控制在1-2nm，其采用热HNO₃溶液氧化或干法氧化法制备，N型多晶硅层的厚度控制在30-50nm，其采用PECVD法制备；

S3、制备掩膜：在N型多晶硅层表面用网版印刷法制备一层掩膜，掩膜的图形与Ag栅线图形一致；

S4、刻蚀：使用HNO₃与HF的混合溶液，对硅片正面进行刻蚀，去除非掩膜区域的正面超薄氧化硅层和N型多晶硅层，随后去除掩膜；

S5、扩散：在硅片的正面进行高温扩散，形成N型发射极；

S6、清洗：去除扩散形成的磷硅玻璃和边缘PN结；