一種太陽能電池的製作方法
2023-10-17 05:17:09
一種太陽能電池的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種太陽能電池的製作方法，將矽片進過表面結構化、製作發射極、周邊刻蝕、磷矽玻璃去除後再進行沉積氮化矽膜；將沉積氮化矽膜後的矽片進行高溫退火；再依次採用絲印正反面電極和背鋁、燒結。該方法可以有效的提高氮化矽薄膜的均勻性以及緻密性，同時高溫退火減少了矽片中的微缺陷和雜質離子，增加了氮化矽薄膜的鈍化效果，這樣電池片的少數載流子壽命得到了一定提高，可使短路電流密度提高0.05-1mA/cm2，開路電壓提高1-5mV，轉化效率提高0.05-0.25%；另外，本發明製備的電池片可以提高其抗PID的能力，具有重大的生產實踐價值，增強企業的競爭力。
【專利說明】一種太陽能電池的製作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及太陽能電池製作【技術領域】，具體涉及一種太陽能電池的製作方法。
【背景技術】
[0002] 在各種太陽電池中，晶體矽電池一直佔據著最重要的地位。近年來，在晶體矽太陽 電池提高效率和降低成本方面取得了巨大成就和進展，進一步提高了它在未來光伏產業中 的優勢地位。
[0003] 氮化矽薄膜作為傳統的晶體矽太陽能電池鈍化減反膜，其性能的變化直接影響 電池的轉化效率。目前，無論從生產方還是使用方，對晶體矽電池片的極化效應（PID)的 關注越來越多。2011年7月NREL在其發表的文章 《System Voltage Potential Induced Degradation Mechanisms in PV Modules and Methods for Test》中對 PID 進行了詳細的說 明（1)。目前PID現象已被更多的人所了解，並有越來越多的研究機構和組件製造商對其進 行了深入的研究和發表文章 。PID Free被許多組件廠和電池廠作為賣點之一，許多光伏組 件用戶也開始只接受PID Free的組件。
[0004] 因此如何在太陽電池製作過程中有效的提高電池的光電轉化效率，增加電池片抗 PID的能力，是本發明需要解決的問題。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是針對上述問題提供的一種太陽能電池的製作方法，是將矽片進過 表面結構化、製作發射極、周邊刻蝕、磷矽玻璃去除後再進行沉積氮化矽膜；將沉積氮化矽 膜後的矽片進行高溫退火；再依次採用絲印正反面電極和背鋁、燒結。該方法可以有效的提 高氮化矽薄膜的均勻性以及緻密性，同時高溫退火減少了矽片中的微缺陷和雜質離子，增 加了氮化矽薄膜的鈍化效果，這樣電池片的少數載流子壽命得到了一定提高，可使短路電 流密度提高〇. 05-lmA/cm2,開路電壓提高l-5mV，轉化效率提高0. 05-0. 25% ;另外，經過高 溫退火的電池片可以提高其抗PID的能力，具有重大的生產實踐價值，增強企業的競爭力。
[0006] 本發明的一種太陽能電池的製作方法採用的技術方案為，步驟包括： (1) 將矽片進過表面結構化、製作發射極、周邊刻蝕、磷矽玻璃去除； (2) 將步驟（1)所得矽片進行沉積氮化矽膜； (3) 將步驟（2)所得矽片進行高溫退火； (4) 將步驟（3)所得矽片再依次採用絲印正反面電極和背鋁、燒結。
[0007] 步驟（2)中沉積的氮化矽膜膜厚l-10000nm。
[0008] 優選的，步驟（2)中沉積的氮化矽膜膜厚80-2000nm。
[0009] 步驟（3)中所述的高溫退火是將沉積氮化矽薄膜後的矽片放入退火爐中，通入保 護氣，保持溫度300-1000°C，時間5-60min。
[0010] 進一步的，步驟（3)中所述的高溫退火是將沉積氮化矽薄膜後的矽片放入退火爐 中，通入保護氣，保持溫度500-850°C，時間10_50min。
[0011] 優選的，步驟（3)中所述的高溫退火是將沉積氮化矽薄膜後的矽片放入退火爐中， 通入保護氣，保持溫度700-800°C，時間15-35min。
[0012] 所述的保護氣為氨氣、矽烷、氫氣、氮氣中的一種，優選的為氫氣。
[0013] 本發明的有益效果是：本發明可以有效的提高氮化矽薄膜的均勻性以及緻密性， 同時高溫退火減少了矽片中的微缺陷和雜質離子，增加了氮化矽薄膜的鈍化效果，這樣電 池片的少數載流子壽命得到了一定提高，可使短路電流密度提高0.05-lmA/cm 2,開路電壓 提高0. 5-5mV，轉化效率提高0. 05-0. 25% ;另外，經過高溫退火的電池片可以提高其抗PID 的能力，具有重大的生產實踐價值，增強企業的競爭力，適用於工業應用。
[0014]
【專利附圖】
【附圖說明】： 圖1所示為本發明的退火後矽片反射率與現有技術對比圖。
[0015]
【具體實施方式】： 為了更好地理解本發明，下面結合實例來說明本發明的技術方案，但是本發明並不局 限於此。
[0016] 實施例1 : 選擇多晶矽片；矽片經過常規的清洗制絨、擴散、周邊刻蝕、PSG、氮化矽薄(厚度為 800nm)膜製作後，將矽片放入退火爐中，升溫至700°C，並通入H2進行退火30min ;所得矽片 再依次採用絲網印刷、燒結，得到成品太陽能電池片。將本發明實施例1所得電池片與現有 技術的電池片進行比較，結果如表1所示： 表1太陽能電池片的電性能參數 Pmpp Uoc Isc FF Kcell 本發明技術 4-31 0^62 T0 S -?S I-31 。 現有技術 4_屍 0-6264 S -6S6 1-45 1'.54°〇
[0017] 實施例2: 選擇單晶矽片；矽片經過常規的清洗制絨、擴散、周邊刻蝕、PSG、氮化矽薄膜(厚度為 1500nm)製作後，將矽片放入退火爐中，升溫至800°C，並通入氏進行退火15min ;所得矽片 再依次採用絲網印刷、燒結，得到成品太陽能電池片。將本發明實施例2所得電池片與現有 技術的電池片進行比較，結果如表2所示： 表2太陽能電池片的電性能參數 Pmpp Uoc Isc FF Kcell 本發明技術 4-〇-6410 9.09S -S-SI 1S.S9%。 現有技術 4.55 0.6399 9.020 ^S.SS 1S."0°〇
【權利要求】
1. 一種太陽能電池的製作方法，其特徵在於，步驟包括： (1) 將矽片進過表面結構化、製作發射極、周邊刻蝕、磷矽玻璃去除； (2) 將步驟（1)所得矽片進行沉積氮化矽膜； (3) 將步驟（2)所得矽片進行高溫退火； (4) 將步驟（3)所得矽片再依次採用絲印正反面電極和背鋁、燒結。
2. 根據權利要求1所述的一種太陽能電池的製作方法，其特徵在於：步驟（2)中沉積的 氮化矽膜膜厚l-l〇〇〇〇nm。
3. 根據權利要求1所述的一種太陽能電池的製作方法，其特徵在於：步驟（2)中沉積的 氮化矽膜膜厚80-2000nm。
4. 根據權利要求1所述的一種太陽能電池的製作方法，其特徵在於：步驟（3)中所述的 高溫退火是將沉積氮化矽薄膜後的矽片放入退火爐中，通入保護氣，保持溫度300-1000°C， 時間 5_60min。
5. 根據權利要求1所述的一種太陽能電池的製作方法，其特徵在於：步驟（3)中所述的 高溫退火是將沉積氮化矽薄膜後的矽片放入退火爐中，通入保護氣，保持溫度500-85(TC， 時間 10-50min。
6. 根據權利要求1所述的一種太陽能電池的製作方法，其特徵在於：步驟（3)中所述的 高溫退火是將沉積氮化矽薄膜後的矽片放入退火爐中，通入保護氣，保持溫度700-80(TC， 時間 15-35min。
7. 根據權利要求6所述的一種太陽能電池的製作方法，其特徵在於：所述的保護氣為 氫氣。
8. 根據權利要求6所述的一種太陽能電池的製作方法，其特徵在於：所述的保護氣為 氨氣。
9. 根據權利要求6所述的一種太陽能電池的製作方法，其特徵在於：所述的保護氣為 矽烷。
10. 根據權利要求6所述的一種太陽能電池的製作方法，其特徵在於：所述的保護氣為 氮氣。
【文檔編號】H01L31/18GK104051570SQ201410251453
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月9日 優先權日:2014年6月9日
【發明者】任現坤, 姜言森, 賈河順, 馬繼磊, 張春豔, 徐振華, 王光利, 尹蘭超, 黃國強 申請人:山東力諾太陽能電力股份有限公司