[发明专利]一种栅线钝化接触PERC太阳能电池及其制备方法

说明书

本方案公开了太阳能电池领域的一种栅线钝化接触PERC太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：步骤一、制绒、步骤二、扩散；步骤三、刻蚀；步骤四、表面氧化；步骤五、制备磷重掺杂的非晶硅层：采用磷烷与硅烷LPCVD共沉积或PECVD的方式在硅片表面制备一层厚度为30～300nm的N型非晶硅层；步骤六、印刷；步骤七、去油墨刻蚀；步骤八、氧化；步骤九、制备钝化结构：硅片的背面制备氧化铝与氮化硅叠层钝化结构，硅片的正面制备氮化硅钝化结构；步骤十、开孔、步骤十一、印刷：硅片的背面和正面印刷浆料，再进行烧结，即得到成品，即为栅线钝化接触PERC太阳能电池。本申请减少了PERC电池正面金属栅线接触带来的金属复合，增加了开路电压和填充因子，增加了短路电流。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种栅线钝化接触PERC太阳能电池及其制备方法。

背景技术

太阳电池是一种基于光伏效应直接将光能转化为电能的器件，为了实现更高的太阳能电池转换效率，科学家在不断的优化钝化与接触，然而对于太阳能电池而言，钝化与接触几乎是不可兼得的事情，如实现良好的钝化，需减少金属接触的面积，必然增加串联电阻，而实现良好的接触，必然是有较大的金属接触面积，使其复合电流较大。为了兼顾钝化与接触，利用量子隧穿的钝化接触技术应运而生。钝化接触技术的缺点是采用非晶硅或多晶硅层做接触层，其吸光系数太大，正面使用的话会导致电流损失太多，造成电池开路电压(Uoc)低、短路电流(Isc)偏低，转换效率提升不显著。

发明内容

本发明意在提供一种栅线钝化接触PERC太阳能电池及其制备方法，兼顾钝化与接触，能够避免大面积的多晶硅层，提高短路电流和开路电压，提高电池的转换效率。

本方案中一种栅线钝化接触PERC太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制绒：采用碱制绒方式在P型硅衬底的硅片上制备金字塔绒面；

步骤二、扩散：采用扩散方式在硅片上制备PN结；

步骤三、刻蚀：硅片去PSG与背面刻蚀，硅片背面反射率控制在20～40％之间；

步骤四、表面氧化：在金字塔绒面表面制备一层厚度为1～4nm的氧化膜；

步骤五、制备磷重掺杂的非晶硅层：采用磷烷与硅烷LPCVD共沉积或PECVD的方式在硅片表面制备一层厚度为30～300nm的N型非晶硅层；

步骤六、印刷：在硅片上印刷油墨阻挡刻蚀材料，印刷图形与硅片上栅线图形一致；

步骤七、去油墨刻蚀：将硅片上非油墨阻挡区域的非晶硅层刻蚀掉，采用湿法刻蚀的方式，然后将油墨清洗去除；

步骤八、氧化：硅片的正面再次氧化、退火；

步骤九、制备钝化结构：硅片的背面制备氧化铝与氮化硅叠层钝化结构，硅片的正面制备氮化硅钝化结构；

步骤十、开孔：硅片的背面进行激光开孔；

步骤十一、印刷：硅片的背面和正面印刷浆料，再进行烧结，即得到成品，即为栅线钝化接触PERC太阳能电池。

有益效果：本发明一方面金属接触区域利用非晶硅接触有效的减少了金属复合，另一方面非金属接触区域去除了非晶硅，减少了非晶硅对光的强烈吸收，提高了短路电流；以上两点可以有效改善目前的PERC电池的金属复合以及非晶硅的光学损失。

进一步，所述的制绒步骤包括：①KOH粗抛，去除硅片表面损伤层与杂质；②KOH+H2O2清洗，去除硅片表面的有机残留物；③KOH+添加剂，在硅片表面制备金字塔微结构绒面；④KOH+H2O2清洗，去除反应残留物；⑤HF清洗，去除氧化层，增加硅片脱水性；⑥水洗，慢提拉，烘干，最终形成硅片表面的反射率为10～13％。去除损伤层可以有效的减少其复合电流，金字塔结构可以有效的降低反射率，提高电流。