P型双面太阳电池的制作方法

摘要

本发明公开了一种P型双面晶硅太阳电池的制作方法，包括以下步骤：①晶硅表面制绒；②在晶硅的背面局部印刷遮挡层；③双面硼扩散；④去除遮挡层和硼硅玻璃层；⑤双面减反射膜制备；⑥丝网印刷及烧结。本方法与传统晶硅太阳电池制作方法比较，不但一次性扩散就可以实现双面受光晶硅太阳电池，增加太阳电池的PN结面积，提高发电效率，而且可以减少边缘隔离工艺。

权利要求

1.一种P型双面太阳电池的制作方法，依次包括以下步骤：①晶硅表面制绒；

②在晶硅的背面局部印刷遮挡层；

③双面硼扩散；

④去除遮挡层和硼硅玻璃层；

⑤双面减反射膜制备；

⑥丝网印刷及烧结。

2. 根据权利要求1所述的P型双面太阳电池的制作方法，其特征在于，步骤②中在晶硅背面用丝网印刷、喷涂或旋涂方法形成局部遮挡层。

3. 根据权利要求1所述的P型双面太阳电池的制作方法，其特征在于，步骤②中遮挡层为石蜡和/或氧化硅。

4. 根据权利要求1所述的P型双面太阳电池的制作方法，其特征在于，步骤④中去除遮挡层用HF、HCl和HNO3混合液进行化学腐蚀。

5. 根据权利要求1所述的P型双面太阳电池的制作方法，其特征在于，步骤⑤的减反射膜为氮化硅、氧化硅、氧化铝中的一种或者几种。

6. 根据权利要求1所述的P型双面太阳电池的制作方法，其特征在于，步骤⑥中，正面丝网印刷Ag电极。

7. 根据权利要求1所述的P型双面太阳电池的制作方法，其特征在于，步骤⑥中，在步骤②的遮挡层位置丝网印刷背面电极a。

8. 根据权利要求7所述的P型双面太阳电池的制作方法，其特征在于，步骤⑥中，在遮挡层之外的位置印刷背面电极b。

9. 根据权利要求7所述的P型双面太阳电池的制作方法，其特征在于，步骤⑥中，背面电极a为Ag或Al电极，背面电极b为Ag电极。

说明书

P型双面太阳电池的制作方法

技术领域

[0001] 本发明公开了一种晶硅太阳电池的制作方法，具体涉及一种P型双面太阳电池的制作方法。

背景技术

[0002] 从现在太阳电池发展环境上来说，随着太阳电池的发展，设备折旧和效率提升是越来越多的生产企业必须关注的重点问题，在不改变现有设备或者经过设备改造的方法提高现有产线的效率、提高产能是企业生存发展的动力；设备的整合和再利用也是减少固定资产浪费、提高企业竞争的一种方法。

[0003] 从技术上来说，传统晶硅双面受光太阳电池采用两次扩散在太阳电池的两个表面(正面和背面)分别形成PN结，不但要在在两个不同的设备进行不同的工艺操作，增加机台；并且在进行第二次扩散的同时要保护第一次扩散的表面不受污染，需要更多的操作工艺才能取得预期的效果。由于工艺本身的局限性，晶硅双面太阳电池还不能大量应用于生产。即使被看好的Sanyo 双面HIT太阳电池也要在太阳电池的背面至少沉积两层薄膜。这些工艺流程一般比较复杂，对设备以要求都很高。

发明内容

[0004] 本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供的一种P型晶硅双面太阳电池的制备方法，对传统产线进行改造升级，实现太阳电池产品由单面太阳电池向双面太阳电池的转变，增加太阳电池的PN结面积，提高太阳光的利用率,增加太阳电池的闭路电流，达到提高效率的目的。

[0005] 本发明的一种P型双面太阳电池的制作方法技术方案为，依次包括以下步骤： ①晶硅表面制绒；②在晶硅的背面局部印刷遮挡层；
③双面硼扩散；
④去除遮挡层和硼硅玻璃层；
⑤双面减反射膜制备；
⑥丝网印刷及烧结。

[0006] 步骤②中在晶硅背面用丝网印刷、喷涂或旋涂方法形成局部遮挡层。 [0007] 步骤②中遮挡层为石蜡和/或氧化硅。

[0008] 步骤③的太阳电池的两个表面都要充分暴露在扩散气氛中，这样在没有遮挡层的部分形成太阳电池的N型层。

[0009] 步骤④中去除遮挡层用HF、HCl和HNO3混合液进行化学腐蚀。

[0010] 步骤⑤的减反射膜为氮化硅、氧化硅、氧化铝中的一种或者几种。 [0011] 步骤⑥中，正面丝网印刷Ag电极。

[0012] 步骤⑥中，在步骤②的遮挡层位置丝网印刷背面电极a。

[0013] 步骤⑥中，在遮挡层之外的位置印刷背面电极b。

[0014] 步骤⑥中，背面电极a为Ag或Al电极，背面电极b为Ag电极。。 [0015] 本发明的有益效果为：本发明的一种P型晶硅双面太阳电池的制备方法，对传统产线进行改造升级，实现太阳电池产品由单面太阳电池向双面太阳电池的转变，增加太阳电池的PN结面积，提高太阳光的利用率,增加太阳电池的闭路电流，达到提高效率的目的。 [0016] 本发明方法与传统晶硅太阳电池制作方法比较，不但一次性扩散就可以实现双面受光晶硅太阳电池，增加太阳电池的PN结面积，提高发电效率，而且可以减少边缘隔离工2
艺。该结构太阳电池经PC1D软件模拟，得到的太阳电池主要参数为：短路电流53.4mA/cm，
2
效率22.3%（传统多晶太阳电池短路电流36 mA/cm 左右，效率17.3%），经过产线升级和设备改造，可以大幅提高太电池的效率。

[0017] 经过产线小量实验，得到如下结果：短路电流可以提高到45mA/cm2，效率可以达到20.2%，相对提高效率3%以上，相信经过工艺优化，可以提高到更高的效率。 [0018] 附图说明：
图1所示为本发明P型双面太阳电池结构示意图。

[0019] 图中，1.正面减反射层，2.正面电极，3.正面发射极层，4.基底，5.合金共融层，6.背面电极a，7.背面减反射层，8.背面发射极层，9.背面电极b。

[0020] 具体实施方式：为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。

[0021] 实施例1本发明的一种P型双面太阳电池的制作方法，依次包括以下步骤：
①在单晶P型基底4的晶硅表面制绒；
②在晶硅的背面用丝网印刷、喷涂或旋涂方法印刷50条相互平行的宽度为1.5mm的条状遮挡层，条状遮挡层之间的间隔为3.1mm，遮挡层为石蜡；
③双面硼扩散，晶硅的两个表面都要充分暴露在扩散气氛中，这样在没有遮挡层的部分形成太阳电池的正面发射极层3和背面发射极层8。

[0022] ④去除遮挡层和硼硅玻璃层；去除遮挡层用HF、HCl和HNO3混合液进行化学腐蚀。 [0023] ⑤正面减反射层1和背面减反射层7制备：在上表面用PECVD形成50nmSiO2和75nmSiNx：H双层正面减反射层1，在太阳电池的背面用PECVD或原子层沉积（ALD）沉积5nm Al2O3和PECVD沉积80nm SiNx：H双层背面减反射层。

[0024] ⑥丝网印刷及烧结，正面丝网印刷Ag电极作为正面电极2；在去除了遮挡层的原遮挡层位置上方丝网印刷Ag或Al，烧结后形成合金共融层5和合金共融层上方的背面电极a6；在背面的遮挡层之外的位置平行于背面电极a6印刷Ag，烧结后形成背面电极b9。 [0025] 对于单晶太阳电池，该结构太阳电池经PC1D软件模拟，得到的太阳电池主要参数2 2
为：短路电流53.4mA/cm，效率24.3%（传统单晶太阳电池短路电流38 mA/cm 左右，效率
19%），经过产线升级和设备改造，可以大幅提高太电池的效率。

[0026] 经过产线小量实验，得到如下结果：短路电流可以提高到49mA/cm2，效率可以达到22.1%，相对提高效率3%以上，如表1所示。相信经过工艺优化，可以提高到更高的效率。 [0027] 表1 实施例1与传统P型单晶太阳电池电性能比较表
。

[0028] 实施例2本发明的一种P型双面太阳电池的制作方法，依次包括以下步骤：
① 在P型多晶基底4的晶硅表面制绒；
②在晶硅的背面用丝网印刷、喷涂或旋涂方法印刷50条相互平行的宽度为1.4mm的条状遮挡层，条状遮挡层之间的间隔为3.1mm，遮挡层为氧化硅；
③双面硼扩散，晶硅的两个表面都要充分暴露在扩散气氛中，这样在没有遮挡层的部分形成太阳电池的正面发射极层3和背面发射极层8。

[0029] ④去除遮挡层和硼硅玻璃层；去除遮挡层用HF、HCl和HNO3混合液进行化学腐蚀。 [0030] ⑤正面减反射层1和背面减反射层7制备：在上表面用PECVD形成85nm SiNx：H双层正面减反射层1，在太阳电池的背面用PECVD或原子层沉积（ALD）沉积10nm Al2O3和PECVD沉积80nm SiNx：H双层背面减反射层。

[0031] ⑥丝网印刷及烧结，正面丝网印刷Ag电极作为正面电极2；在去除了遮挡层的原遮挡层位置上方丝网印刷Ag或Al，烧结后形成合金共融层5和合金共融层上方的背面电极a6；在背面的遮挡层之外的位置平行于背面电极a6印刷Ag，烧结后形成背面电极b9。 [0032] 对于单晶太阳电池，该结构太阳电池经PC1D软件模拟，得到的太阳电池主要参数为：短路电流53.4mA/cm2，效率22.3%（传统多晶太阳电池短路电流36 mA/cm2左右，效率17.3%），经过产线升级和设备改造，可以大幅提高太电池的效率。

[0033] 经过产线小量实验，得到如下结果：短路电流可以提高到45mA/cm2，效率可以达到20.2%，相对提高效率3%以上，如表2所示。相信经过工艺优化，可以提高到更高的效率。 [0034] 表2 实施例2与传统P型多晶太阳电池电性能比较表

。