本發(fā)明屬于太陽能電池片領(lǐng)域，特別涉及一種選擇發(fā)射極雙面perc電池的制備方法。

背景技術(shù)：

太陽能光伏作為潔凈能源的一種，是未來能源解決方案的候選之一。特別是經(jīng)過近年來的發(fā)展，其應(yīng)用日漸廣泛，工藝日趨成熟。太陽能電池是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的能量轉(zhuǎn)換器件，是太陽能發(fā)電的核心部分。目前太陽能電池領(lǐng)域以晶硅電池的工藝技術(shù)最為成熟，產(chǎn)業(yè)化水平最高，晶硅太陽能電池分為p型電池和n型電池，n型單晶硅電池雖有光致衰減小、少子壽命高、耐金屬污染性能好等優(yōu)點(diǎn)，但生產(chǎn)成本較高，無法較大限度的利用現(xiàn)有產(chǎn)線機(jī)臺(tái)。目前p型硅電池片仍然占據(jù)絕大部分市場(chǎng)。

perc電池，即鈍化發(fā)射極背面接觸太陽能電池，是業(yè)內(nèi)開發(fā)出的一種p型高效太陽能電池。其核心工藝是：電池背面用al2o3+sinx膜疊層覆蓋，以起到表面鈍化，提高長(zhǎng)波響應(yīng)的作用，從而提升電池效率。目前發(fā)展的雙面perc電池背面柵線結(jié)構(gòu)為背電極（銀柵線）和局部背電場(chǎng)（鋁柵線），此結(jié)構(gòu)鋁漿耗量減少，解決了電池弓片問題，獲得更高的功率增益，降低部分生產(chǎn)成本，但背電極銀柵線仍占背面主要成本。

選擇性發(fā)射極（se-selectiveemitter）晶體硅太陽能電池，即在金屬柵線（電極）與硅片接觸部位進(jìn)行重?fù)诫s，在電極之間位置進(jìn)行輕摻雜。這樣的結(jié)構(gòu)可降低擴(kuò)散層復(fù)合，由此可提高光線的短波響應(yīng)，同時(shí)減少前金屬電極與硅的接觸電阻，使得短路電流、開路電壓和填充因子都得到較好的改善，從而提高轉(zhuǎn)換效率。目前perc選擇性發(fā)射極的制作常用印刷摻雜、激光涂源摻雜、激光psg摻雜等方法，上述方法有些需要額外摻雜源-磷漿，有些需要增加綠光型激光，對(duì)成本都會(huì)有增加。

如中國(guó)專利cn104934500a公開了一種選擇性發(fā)射極的背鈍化晶體硅太陽能電池的制備方法，其在磷的均勻重?fù)诫s之后，對(duì)晶硅硅片正面電極區(qū)域印刷高分子耐腐蝕材料作為腐蝕掩膜，利用化學(xué)腐蝕溶液對(duì)晶硅硅片進(jìn)行二次腐蝕，然后使用化學(xué)試劑除去晶硅硅片表面的腐蝕掩膜并清洗干凈，得到具有選擇性發(fā)射極的上表面。這類現(xiàn)有的perc電池選擇性發(fā)射極制備方法需要增加新機(jī)臺(tái)或磷漿等輔材，不能完全利用現(xiàn)有perc常規(guī)產(chǎn)線來完成，既增加了生產(chǎn)成本又使工藝控制更加繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種較簡(jiǎn)潔的選擇發(fā)射極雙面perc電池的制備方法，可以利用現(xiàn)有perc產(chǎn)線機(jī)臺(tái)，減少了制備成本。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種選擇發(fā)射極雙面perc電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：、

s1、對(duì)硅片進(jìn)行雙面制絨；

s2、對(duì)步驟s1處理后的硅片的正面進(jìn)行氧化層或氮化硅層保護(hù)；

s3、根據(jù)正極柵線的圖形，在步驟s2處理后的硅片的正面開槽；

s4、對(duì)步驟s3處理后的硅片進(jìn)行正面磷擴(kuò)散，氧化層或氮化硅層的阻擋使未開槽的區(qū)域形成淺擴(kuò)區(qū)，開槽區(qū)域形成重?cái)U(kuò)區(qū)，以形成選擇發(fā)射極；

s5、對(duì)步驟s4處理后的硅片進(jìn)行背刻或背拋光，并清洗表面磷硅玻璃；

s6、對(duì)步驟s5處理后的硅片進(jìn)行背鈍化，在正面鍍減反射膜；

s7、根據(jù)背面電極的圖形，在步驟s6處理后的硅片的背面開槽；

s8、分別在硅片的正面和背面印刷柵線，其中正面柵線覆蓋正面重?cái)U(kuò)區(qū)，背面柵線覆蓋背面開槽區(qū)域；

s9、燒結(jié)。

優(yōu)選地，步驟s1中，對(duì)單晶硅片采用氫氧化鈉和制絨添加劑進(jìn)行雙面堿制絨，在所述單晶硅片表面形成具有陷光作用的金字塔絨面結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，步驟s2中，硅片背對(duì)背使得正面朝外以放置進(jìn)行氧化層或氮化硅層保護(hù)；

和/或，步驟s4中，硅片背對(duì)背放置使得開槽的正面朝外以進(jìn)行正面磷擴(kuò)散。

優(yōu)選地，步驟s3中，對(duì)硅片的正面進(jìn)行激光開槽或絲網(wǎng)印刷刻蝕膏或打印刻蝕液，形成寬度為20~100μm、深度為20~60nm的線性開口。

優(yōu)選地，步驟s4中，采用液態(tài)pocl3擴(kuò)散，擴(kuò)散溫度為450~850℃，擴(kuò)散時(shí)間為20~45min，淺擴(kuò)區(qū)方阻為80~100ω/□，重?cái)U(kuò)區(qū)方阻30~50ω/□。

優(yōu)選地，步驟s5中，將硅片在hno3-hf體系溶液或堿溶液中進(jìn)行背刻或背拋光，并清洗表面磷硅玻璃。

優(yōu)選地，步驟s6包括：

s6-1、在硅片背面通過pevcd或ald沉積al2o3鈍化層，厚度為5~30nm；

s6-2、在al2o3鈍化層上面通過pecvd制作80~120nm厚的氮化硅鈍化減反射膜。

更優(yōu)選地，步驟s6進(jìn)一步包括：

s6-3、在硅片正面通過pecvd鍍sinx減反射膜，厚度為60~85nm。

優(yōu)選地，步驟s7中，開槽寬度為40~100μm，間距1.0~5.0mm。

優(yōu)選地，步驟s8中，采用復(fù)合鋁漿在硅片背面開槽區(qū)域印刷背面柵線，所述復(fù)合鋁漿中含有硅和銀。

本發(fā)明采用以上方案，相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供一種更簡(jiǎn)潔的選擇發(fā)射極雙面perc電池的制作方法，采用氧化層或氮化硅層掩膜擴(kuò)散的工藝制作選擇發(fā)射極，可以有效利用perc原始產(chǎn)線機(jī)臺(tái)，不需要增加額外成本，減少了制備成本，還可以提升電池效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

附圖1示出了一種本發(fā)明的制備方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解。在此需要說明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以互相結(jié)合。

參照附圖1所示，本實(shí)施例提供了一種選擇發(fā)射極雙面perc電池的制備方法，具體依次經(jīng)過如下過程：

s1-1、對(duì)單晶硅片采用氫氧化鈉和制絨添加劑進(jìn)行雙面堿制絨，在硅片表面形成具有陷光作用的金字塔絨面結(jié)構(gòu)。這種絨面的結(jié)構(gòu)的表面反射率只有9~10%，可以起到陷光作用，提高對(duì)光的吸收。

s1-2、將硅片兩兩一組背對(duì)背放置使得正面朝外，進(jìn)行單面氧化層或氮化硅層保護(hù)。

s1-3、將單面保護(hù)后的硅片根據(jù)正極柵線的圖案進(jìn)行激光開槽，線性開口寬度為20~100μm，深度為20~60nm，然后用弱堿對(duì)激光損傷層進(jìn)行一定程度的清洗。

s1-4、將硅片兩兩一組背對(duì)背放置（使得開槽面朝外）進(jìn)行正面磷擴(kuò)散，未開槽區(qū)域由于氧化層的阻擋形成淺擴(kuò)區(qū)，開槽區(qū)域形成重?cái)U(kuò)區(qū)，以此來形成選擇發(fā)射極。采用液態(tài)pocl3擴(kuò)散的方式，擴(kuò)散溫度為750~850℃，擴(kuò)散時(shí)間為20~45min，淺擴(kuò)區(qū)方阻為80~100ω/□，重?cái)U(kuò)區(qū)方阻30~50ω/□。

s1-5、將擴(kuò)散后硅片在hno3-hf體系溶液或堿液中進(jìn)行背刻或背拋光，并清洗表面磷硅玻璃。

s1-6、在硅片背面進(jìn)行背鈍化，正面鍍減反射膜：

s1-6-1、使用pecvd或ald沉積al2o3鈍化層，厚度為5~30nm；

s1-6-2、在al2o3鈍化層上面使用pecvd制作80~120nm厚的氮化硅鈍化減反射膜，進(jìn)行疊層鈍化；

s1-6-3、硅片正面使用pecvd鍍sinx減反射膜進(jìn)行鈍化，膜厚為60~85nm。

s1-7、硅片背面根據(jù)背面柵線圖形進(jìn)行激光開槽，開槽寬度40~100μm，間距1.0~5.0mm。

s1-8、使用導(dǎo)電性優(yōu)良的特殊復(fù)合鋁漿（可形成優(yōu)異的鋁背場(chǎng)，又有優(yōu)良的傳導(dǎo)性）在硅片背面激光開槽處印刷背鋁柵線電極；背面鋁柵線覆蓋背面開槽區(qū)域；其中，所述的復(fù)合鋁漿中添加有硅和銀，硅以納米二氧化硅的形式存在于鋁漿中，提高背鋁柵線電極與硅片基體的接觸性，銀的含量較少，達(dá)到使背鋁柵線電極具有要求的導(dǎo)電性即可；

在硅片正面進(jìn)行柵線印刷，柵線覆蓋正面重?cái)U(kuò)區(qū)。

s1-9、進(jìn)行燒結(jié)。

需要注意的是，步驟s3中，在硅片正面開槽除了可采用激光外，還可通過其它方式，如：在硅片正面使用絲網(wǎng)印刷刻蝕膏；或，在硅片正面使用材料打印機(jī)打印刻蝕液（例如氟化銨）。

該方法使用氧化層掩膜或鈍化層掩膜擴(kuò)散的工藝制作選擇發(fā)射極，可以有效利用perc原始產(chǎn)線機(jī)臺(tái)，不需要增加額外成本，并提升電池效率。此外，現(xiàn)有技術(shù)中的雙面perc電池背面印刷采用背電極（銀柵線）和局部鋁背柵線結(jié)構(gòu)，背電極與開口處的硅基直接接觸會(huì)產(chǎn)生接觸復(fù)合，影響電池開壓，并進(jìn)一步影響電池效率，而且背電極的銀漿相對(duì)鋁漿來說成本較高。基于此，本發(fā)明的方法背面全部使用導(dǎo)電性優(yōu)良的復(fù)合鋁漿進(jìn)行鋁柵線印刷，替代背面銀漿的使用，減少絲網(wǎng)印刷次數(shù)，節(jié)省成本，有利于提升規(guī)模化生產(chǎn)的產(chǎn)能。結(jié)合上述，本發(fā)明采用在雙面perc電池上利用現(xiàn)有機(jī)臺(tái)的條件制作選擇性發(fā)射極，提高短路電流和開壓，既不增加新機(jī)臺(tái)和其他輔材又提高電池效率。并采用特殊鋁漿替代背電極銀漿，一次印刷鋁背柵線電極，減少工藝步驟和生產(chǎn)成本。

上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，是一種優(yōu)選的實(shí)施例，其目的在于熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明的原理所作的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。