背面钝化太阳能电池的制备方法
【专利说明】背面钝化太阳能电池的制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种背面钝化太阳能电池的制备方法。
【背景技术】
[0003]目前高效太阳能电池的研发热点是背面钝化太阳能电池，其中包括所谓的PERC(Passivated Emitter and Rear contact solar Cell)电池(电池结构如附图1所不)，在太阳能电池的背面(即，背向太阳的一面)镀上一层或多层膜，这种膜被称为钝化膜，起到钝化背面的作用。与传统太阳能电池相比，具有背面钝化膜的太阳能电池效率能显著提高。
[0004]背面钝化的效果对背面的平整度或者说反射率比较敏感，背面越平整或者说反射率越高钝化效果越好，表面复合越小，少子寿命越高，做成的电池光电转化效率越高。
[0005]为了保证良好的背面平整度，通常使用化学抛光，目前行业量产化的都是采用酸液抛光，其表面抛光形貌如附图2所示，表面反射率约30%。
[0006]常规的PERC电池生产工艺流程是:I制绒在硅片正面形成绒面—2在硅片正面进行P扩散—3去除背面PN结、酸液背面抛光及去除硅片表面的磷硅玻璃—4在硅片背面镀钝化膜—5在钝化膜上镀氮化硅层—6在硅片正面镀氮化硅减反膜—7在硅片背面形成背电极，在硅片正面形成正电极—8烧结。上述工艺流程具有如下缺陷:1、在对硅片正面进行制绒、扩散的过程中，硅片背面也不可避免地制绒扩散，而在硅片背面形成PN结，因而在步骤3中，需要使用背面PN结刻蚀设备，如RENA、Schmid等公司的昂贵设备，来去除背面PN结，生产成本较高;2、由于碱溶液会对P扩散后的硅片正面产生影响，因而在步骤3的抛光中，只能兼容酸液做单面的背面抛光，酸液的抛光效果较碱液差，且使用的硝酸溶液不够环保。
【发明内容】
[0007]针对上述问题，本发明的目的是提供一种背面钝化太阳能电池的制备方法，其避免使用背面PN结刻蚀设备、节约成本。
[0008]
为解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为:
一种背面钝化太阳能电池的制备方法，依次包括如下步骤:
51、对娃片的表面进行抛光；
52、在所述硅片的背面镀钝化膜；
53、在所述钝化膜上镀氮化硅层；
54、对所述硅片的正面制绒形成绒面；
55、对所述硅片的正面进行扩散；
56、去除所述硅片正面的磷硅玻璃；
57、在所述硅片正面形成减反膜； 58、在所述硅片背面形成背电极，在所述硅片正面形成正电极；
59、烧结。
[0009]优选地，步骤SI中，采用碱溶液对硅片的表面进行抛光。
[0010]更优选地，步骤SI中，所述碱溶液为NaOH溶液。
[0011]优选地，步骤SI中，对所述硅片的正面和背面进行抛光。
[0012]优选地，步骤S6中，采用酸溶液去除所述硅片正面的磷硅玻璃。
[0013]更优选地，步骤S6中，所述酸溶液为HF溶液。
[0014]优选地，步骤S7中，在所述硅片正面镀氮化硅减反膜。
[0015]优选地，步骤S8进一步包括如下步骤:
581、在所述硅片的背面进行激光开槽；
582、在所述硅片的背面和正面分别印刷金属形成背电极和正电极。
[0016]
本发明采用上述技术方案，相比现有技术具有如下优点:先对硅片背面抛光，在背面镀钝化膜和氮化硅层后，再对硅片正面进行制绒和扩散，在钝化膜和氮化硅层的保护下，在扩散时硅片背面不会产生PN结，因而避免了使用较昂贵的PN结刻蚀设备来去除背面PN结，节省了成本;此外，由于在扩散之前进行抛光，用于抛光的溶液不局限于HF/HN03酸溶液，可避免硝酸的使用，对环境污染较小。
【附图说明】
[0017]附图1为背面钝化太阳能电池的结构示意图；
附图2为现有技术中经酸溶液抛光后的硅片表面形貌；
附图3为本发明的制备方法的流程示意图；
附图4为本发明中经碱溶液抛光后的硅片表面形貌。
[0018]上述附图中:
1、正电极;2、减反膜;3、发射极;4、衬底;5、钝化膜和氮化硅的叠层;6、背电极。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。本发明中述及的正面和背面是根据本领域人员的惯常观察角度和为了方便叙述而定义，正面为面向太阳的一面，背面为背向太阳的一面。
[0020]参照附图1和附图3所示，一种背面钝化太阳能电池的制备方法，具体为一种PERC电池的制备方法，依次包括如下步骤:
51、选用硅片4作为衬底，对硅片的正面和背面进行抛光；
52、在所述硅片的背面镀钝化膜；
53、在所述钝化膜上镀氮化硅层，钝化膜和氮化硅层形成叠层6对硅片的背面进行保护；
54、对所述硅片的正面制绒形成绒面；
55、对所述硅片的正面进行P扩散，形成反射极3;
56、采用HF溶液去除所述硅片正面的磷硅玻璃； 57、在所述硅片正面镀氮化硅，形成氮化硅减反膜2;
58、在所述硅片背面形成背电极6，在所述硅片正面形成正电极I;
59、烧结。
[0021]步骤SI中，采用碱溶液对硅片的正面和背面进行抛光，碱溶液选用NaOH溶液。参照附图4所示，NaOH溶液对硅片具有较好的抛光效果，抛光后的硅片表面的反射率达40%以上，高于现有技术中所用的HF/HN03混合酸溶液的30%，而且抛光效果对背面钝化电池的钝化效果和陷光效应都十分重要。由于本发明的硅片表面的抛光效果较好，反射率较高，提升了最终制得的太阳能电池的光电转化效率，其提升电池的光电转化效率绝对值0.2%以上。同时采用NaOH溶液进行抛光，避免了 HNO3的使用，对环境污染较小。
[0022]步骤S8进一步包括如下步骤:
581、在所述硅片的背面进行激光开槽；
582、在所述硅片的背面和正面分别印刷金属形成背电极和正电极。
[0023]先对硅片背面抛光，在背面镀钝化膜和氮化硅层后，再对硅片正面进行制绒和扩散，在钝化膜和氮化硅层的保护下，在扩散时硅片正面不会产生PN结，因而避免了使用较昂贵的PN结刻蚀设备来去除背面PN结，节省了成本;而且由于在扩散之前进行抛光，用于抛光的溶液不局限于HF/HN03酸溶液，能够允许选用效果更好的碱溶液进行抛光。
[0024]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种背面钝化太阳能电池的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤: S1、对娃片的表面进行抛光； S2、在所述硅片的背面镀钝化膜； S3、在所述钝化膜上镀氮化硅层； S4、对所述硅片的正面制绒形成绒面； S5、对所述硅片的正面进行扩散； S6、去除所述硅片正面的磷硅玻璃； S7、在所述硅片正面形成减反膜； S8、在所述硅片背面形成背电极，在所述硅片正面形成正电极； S9、烧结。2.根据权利要求1所述的背面钝化太阳能电池的制备方法，其特征在于:步骤SI中，采用碱溶液对硅片的表面进行抛光。3.根据权利要求2所述的背面钝化太阳能电池的制备方法，其特征在于:步骤SI中，所述碱溶液为NaOH溶液。4.根据权利要求1所述的背面钝化太阳能电池的制备方法，其特征在于:步骤SI中，对所述硅片的正面和背面进行抛光。5.根据权利要求1所述的背面钝化太阳能电池的制备方法，其特征在于:步骤S6中，采用酸溶液去除所述硅片正面的磷硅玻璃。6.根据权利要求5所述的背面钝化太阳能电池的制备方法，其特征在于:步骤S6中，所述酸溶液为HF溶液。7.根据权利要求1所述的背面钝化太阳能电池的制备方法，其特征在于:步骤S7中，在所述硅片正面镀氮化硅减反膜。8.根据权利要求1所述的背面钝化太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S8包括如下步骤: S81、在所述硅片的背面进行激光开槽； S82、在所述硅片的背面和正面分别印刷金属形成背电极和正电极。
【专利摘要】本发明提供一种背面钝化太阳能电池的制备方法，其避免使用背面PN结刻蚀设备、节约成本。一种背面钝化太阳能电池的制备方法，依次包括如下步骤：S1、对硅片的表面进行抛光；S2、在所述硅片的背面镀钝化膜；S3、在所述钝化膜上镀氮化硅层；S4、对所述硅片的正面制绒形成绒面；S5、对所述硅片的正面进行扩散；S6、去除所述硅片正面的磷硅玻璃；S7、在所述硅片正面形成减反膜；S8、在所述硅片背面形成背电极，在所述硅片正面形成正电极；S9、烧结。
【IPC分类】H01L31/18, H01L31/049
【公开号】CN105590993
【申请号】CN201610110915
【发明人】魏青竹, 王志刚, 倪志春, 陆俊宇, 汪燕玲, 易辉, 苗凤秀, 连维飞
【申请人】中利腾晖光伏科技有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年2月29日