一種n型晶矽太陽電池及其製備方法
2023-09-10 09:18:05
一種n型晶矽太陽電池及其製備方法
【專利摘要】本發明提出的一種N型晶矽太陽電池及其製備方法，該方法利用鋁漿進行P型摻雜和形成導體雙重作用，把Al漿塗布於N型矽片的背光面，不但可以減少硼烷擴散工藝的複雜性，減少擴散和硼矽玻璃清洗等工藝，一次性形成摻雜層，而且沒有擴散形成的硼矽玻璃層，所以也減少了清洗去除硼矽玻璃工藝，並且可以在太陽電池背表面反射長波太陽光，提高太陽電池的效率。大大減少N型太陽電池的生產工藝步驟，降低生產成本。
【專利說明】—種N型晶矽太陽電池及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種晶矽太陽電池製備方法，具體涉及一種N型晶矽太陽電池及其製備方法。
【背景技術】
[0002]傳統N型晶矽太陽電池的一般步驟為:制絨一擴散一清洗一鍍減反射層一絲網印刷一燒結。該工藝路線的擴散一般採用高溫爐中硼烷擴散工藝，該擴散工藝溫度高，時間長，因此成本也較高。
[0003]傳統P型晶矽太陽電池在背光面絲網印刷一層鋁漿，燒結後可以形成一層P+摻雜的Al-Si合金層，使太陽電池形成n-ρ-ρ+型結構，該層不但可以反射電子，減少載流子複合；而且可以形成對晶矽進行背表面摻雜，減少表面缺陷，起到鈍化的作用。
[0004]這兩種太陽電池的結構太陽電池都至少用到兩次高溫工藝，而且高溫時間都較長，浪費能源；要用到poci3/ph3等危險汙染氣體、hci/hno3/hf等化學藥品以及大量的高純度水；並且太陽電池結構相對複雜，所以工藝流程也相對較多。
[0005]背鋁也可以反射長波段的太陽光，提高太陽電池的效率。如何將傳統P型晶矽太陽電池的製備工藝的優勢應用於N型晶矽太陽電池的製備工藝上，是本發明要解決的問題。
【發明內容】
[0006]本發明的目的就是綜合N型和P型晶矽太陽電池存在的問題而提出的一種N型晶矽太陽電池及其製備方法，該方法利用鋁漿進行P型摻雜和形成導體雙重作用，把Al漿塗布於N型矽片的背光面，不但可以減少硼烷擴散工藝的複雜性，減少擴散和硼矽玻璃清洗等工藝，一次性形成摻雜層，而且沒有擴散形成的硼矽玻璃層，所以也減少了清洗去除硼矽玻璃工藝，並且可以在太陽電池背表面反射長波太陽光，提高太陽電池的效率。大大減少N型太陽電池的生產工藝步驟，降低生產成本。
[0007]本發明的一種N型晶娃太陽電池及其製備方法技術方案為，一種N型晶娃太陽電池，包括N型矽襯底，從N型矽襯底到受光面依次包括:減反射層，銀電極；從N型矽襯底到背光面依次包括Al-Si摻雜層，Al電極。
[0008]Al-Si 慘雜層厚度為 0.l_lum。
[0009]Al 電極厚度為 0.l-10um。
[0010]銀電極穿透減反射層與N型矽襯底接觸。
[0011]減反射層為SiNx:H，SiOx，Al2O3, TiO2, ITO中一種或幾種的一層以上疊層結構。
[0012]一種N型晶矽太陽電池的製備方法，包括以下步驟:
步驟一、N型矽襯底制絨；
步驟二、受光面減反射層沉積；
步驟三、背光面塗布鋁漿； 步驟四、烘乾；
步驟五、太陽電池受光面塗布銀漿；
步驟六、烘乾及燒結。
[0013]步驟三中，背光面鋁漿塗布厚度為0.01-10um。
[0014]步驟三中，背光面鋁漿塗布厚度為0.5um。
[0015]鋁漿和銀漿的塗布方法為絲網印刷、噴墨列印、旋塗等。
[0016]步驟四中，烘乾溫度200_350°C，時間30-300秒。
[0017]本發明的有益效果為:該方法利用鋁漿進行P型摻雜和形成導體雙重作用，把Al漿塗布於N型矽片的背光面，不但可以減少硼烷擴散工藝的複雜性，減少擴散和硼矽玻璃清洗等工藝，一次性形成摻雜層，而且沒有擴散形成的硼矽玻璃層，所以也減少了清洗去除硼矽玻璃工藝，並且可以在太陽電池背表面反射長波太陽光，提高太陽電池的效率。大大減少N型太陽電池的生產工藝步驟，降低生產成本。
[0018]經PClD及TCAD軟體模擬，顯示該太陽電池工藝可以實現效率18%以上。
[0019]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1所示為本發明N型晶矽太陽電池的結構示意圖；
圖2所示為本發明N型晶矽太陽電池的製備工藝步驟示意圖。
[0020]圖中，1.N型矽襯底，2.Al電極，3.減反射層，4.Ag電極，5.Al-Si摻雜層。
[0021]【具體實施方式】:
為了更好地理解本發明，下面結合附圖來詳細說明本發明的技術方案，但是本發明並不局限於此。
[0022]一種N型晶矽太陽電池，包括N型矽襯底1，從N型矽襯底I到受光面依次包括:減反射層3，銀電極4 ;從N型矽襯底I到背光面依次包括Al-Si摻雜層5，Al電極2。
[0023]Al-Si 摻雜層 5 厚度為 0.1-lum。
[0024]Al 電極 2 厚度為 0.l-10um。
[0025]銀電極4穿透減反射層3與N型矽襯底I接觸。
[0026]一種N型晶矽太陽電池的製備方法，包括以下步驟:
步驟一、N型矽襯底I制絨；
步驟二、受光面減反射層3沉積，減反射層為SiNx:H，SiOx，Al2O3, TiO2, ITO中一種或幾種的一層以上疊層結構；
步驟三、背光面塗布鋁漿；
步驟四、烘乾，溫度250°C，時間60秒；
步驟五、太陽電池受光面塗布銀漿；
步驟六、烘乾及燒結。
[0027]步驟三中，背光面鋁漿塗布厚度為0.01-10um。
[0028]鋁漿和銀漿的塗布方法為絲網印刷、噴墨列印、旋塗等。
[0029]實施例1
一種N型晶娃太陽電池,包括N型娃襯底I,從N型娃襯底I到受光面依次包括:減反射層3，銀電極4 ;從N型矽襯底I到背光面依次包括Al-Si摻雜層5，Al電極2。
[0030]Al-Si 摻雜層 5 厚度為 0.1-lum。[0031]Al 電極 2 厚度為 0.l-10um。
[0032]銀電極4穿透減反射層3與N型矽襯底I接觸。
[0033]一種N型晶矽太陽電池的製備方法，包括以下步驟:
步驟一、N型矽襯底I制絨；
步驟二、受光面減反射層3沉積，減反射膜為SiNx:H/SiOx疊層結構；
步驟三、背光面塗布鋁漿；
步驟四、烘乾，溫度300°C，時間30秒；
步驟五、太陽電池受光面塗布銀漿；
步驟六、烘乾及燒結。
[0034]步驟三中，背光面鋁漿塗布厚度為0.5um。
[0035]鋁漿和銀漿的塗布方法為絲網印刷。
[0036]把Al漿塗布於N型矽片的背光面，不但可以減少硼烷擴散工藝的複雜性，一次性形成摻雜層，而且沒有擴散形成的硼矽玻璃層，所以也減少了清洗去除硼矽玻璃工藝，並且可以在太陽電池背表面反射長波太陽光，提高太陽電池的效率。經PClD及TCAD軟體模擬，顯示該太陽電池工藝可以實現效率19%以上，具體模擬參數如表1所示:
表1
【權利要求】
1.一種N型晶娃太陽電池,包括N型娃襯底,其特徵在於,從N型娃襯底到受光面依次包括:減反射層，銀電極；從N型娃襯底到背光面依次包括Al-Si摻雜層，Al電極。
2.根據權利要求1所述的一種N型晶矽太陽電池，其特徵在於，Al-Si摻雜層厚度為0.1—lum。
3.根據權利要求1所述的一種N型晶矽太陽電池，其特徵在於，Al電極厚度為0.1-1Oum0
4.根據權利要求1所述的一種N型晶矽太陽電池，其特徵在於，銀電極穿透減反射層與N型矽襯底接觸。
5.根據權利要求1所述的一種N型晶矽太陽電池，其特徵在於，減反射層為SiNx:H，SiOx, A1203, Τ?02, ITO中的一種或幾種的一層以上疊層結構。
6.如權利要求1所述一種N型晶矽太陽電池的製備方法，包括以下步驟: 步驟一、N型矽襯底制絨； 步驟二、受光面減反射層沉積； 步驟三、背光面塗布鋁漿； 步驟四、烘乾； 步驟五、太陽電池受光面塗布銀漿； 步驟六、烘乾及燒結。
7.根據權利要求5所述一種N型晶矽太陽電池的製備方法，其特徵在於，步驟三中，背光面鋁漿塗布厚度為0.01-10um。
8.根據權利要求6所述一種N型晶矽太陽電池的製備方法，其特徵在於，步驟三中，背光面鋁漿塗布厚度為0.5um。
9.根據權利要求5所述一種N型晶矽太陽電池製備方法，其特徵在於，鋁漿和銀漿的塗布方法為絲網印刷、噴墨列印、旋塗等。
10.根據權利要求5所述一種N型晶矽太陽電池製備方法，其特徵在於，步驟四中，烘乾溫度 200-350°C，時間 30-300 秒。
【文檔編號】H01L31/0224GK103915515SQ201410099296
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月18日 優先權日:2014年3月18日
【發明者】賈河順, 姜言森, 任現坤, 徐振華, 馬繼磊, 張春豔 申請人:山東力諾太陽能電力股份有限公司