一種N型單晶雙面電池的制備方法與流程

本發明涉及光伏設備制造領域，尤其是涉及一種N型單晶雙面電池的制備方法。

背景技術：

目前的光伏市場中，常用的是P型多晶電池片，而這種P型多晶電池片的光伏轉換效率并不高。隨著技術的進步，N型硅片的生產成本也在進一步的降低，另外由于單晶材料的效率比多晶材料高，因此N型電池片也得到了越來越多的運用，而且，現有技術中的一種N型單晶雙面電池的雙面擴散的方法，先在硅片正面制絨后硼擴散，然后通過CVD沉積出氮化硅和氧化硅作為掩膜，作為當背面進行磷擴散時對正面的有效阻擋層，因此N型單晶雙面電池應運而生。

而近期科研發現，用氧化鋁薄膜覆蓋，以起到鈍化硅片表面，能夠提高長波的響應，從而顯著提升光電的轉換效率，因此該技術得到了業界的廣泛關注。

另一方面，在硅片正面制絨前設置小金字塔以形成金字塔絨面結構，能夠有效將反射率降低到5%，提高0.3~0.7%的光電轉化率，能夠顯著提高電池的性能。但現有的技術是在硅片正面機械刻制小金字塔，將刻制后的硅片放入腐蝕性溶液中制絨，由于機械刻制形成的暗傷在腐蝕性溶液不可控制性的侵蝕下，容易造成硅片的碎片率提高，亟待改進。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種成片率高且光電轉換效率好的N型單晶雙面電池的制備方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種N型單晶雙面電池的制備方法，具體包括如下步驟：

S1在硅片正面制絨，然后進行B擴散；

S2進行濕法蝕刻，去除硅片背面、邊緣形成的自擴散層；

S3然后采用PEVCD設備在B擴散層上面沉積SiN_X掩膜；

S4對硅片背面進行P擴散；

S5等離子蝕刻硅片邊緣的自擴散層，接著用腐蝕液對硅片進行清洗，去除硅片表面SiN_X掩膜層和磷硅玻璃層；

S6利用ALD方式形成硅片正面Al₂O₃鈍化膜，然后在硅片正面沉積SiN_X保護膜、在硅片背面沉積SiN_X減反膜；

S7在硅片的正面和背面分別進行絲網印刷形成電極，然后燒結；

其中，步驟S1所述在硅片正面制絨的具體方法為：先用激光在硅片正面形成金字塔結構，并用氮氣清潔干凈，然后加熱硅片到70°~80°，利用超聲波霧化技術在硅片正面沉積一層均勻、不連續的NaOH小液滴，經過2~4分鐘腐蝕后在硅片正表面形成金字塔絨面結構。

作為優選，NaOH小液滴霧化前的NaOH溶液的質量百分比濃度為10%~20%。

作為優選，步驟S4形成的正面Al₂O₃鈍化膜的厚度為6~10nm，硅片正面SiN_X減反膜的厚度為45~60nm，硅片背面SiN_X減反膜的厚度為55~75nm。

作為優選，所述腐蝕液為硝酸與氫氟酸的混合液，硝酸與氫氟酸的質量濃度比為6:1。

與現有技術相比，本發明的優點在于先采用激光技術在硅片正面刻制金字塔結構，接著通過超聲波霧化技術在硅片正面沉積NaOH小液滴腐蝕硅片正表面，形成金字塔絨面結構，不會對硅片的整體結構造成破壞，成片率高且有效降低反射率；然后在利用ALD方式形成硅片正面Al₂O₃鈍化膜，并沉積SiN_X保護膜，使得光電轉換效率更高，平均光電轉換率為20.1%。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。

實施例1：

一種N型單晶雙面電池的制備方法，具體包括如下步驟：

S1在硅片正面制絨，然后進行B擴散；其中，硅片正面制絨的具體方法為：先用激光在硅片正面形成金字塔結構，并用氮氣清潔干凈，然后加熱硅片到80°，利用超聲波霧化技術在硅片正面沉積一層均勻、不連續的NaOH小液滴，經過2分鐘腐蝕后在硅片正表面形成金字塔絨面結構；NaOH小液滴霧化前的NaOH溶液的質量百分比濃度為20%；

S2進行濕法蝕刻，去除硅片背面、邊緣形成的自擴散層；

S3然后采用PEVCD設備在B擴散層上面沉積SiN_X掩膜；

S4對硅片背面進行P擴散；

S5等離子蝕刻硅片邊緣的自擴散層，接著用腐蝕液對硅片進行清洗，去除硅片表面SiN_X掩膜層和磷硅玻璃層；腐蝕液為硝酸與氫氟酸的混合液，硝酸與氫氟酸的質量濃度比為6:1，反應溫度為7.8℃，反應時間90s；

S6利用ALD方式形成硅片正面Al₂O₃鈍化膜，Al₂O₃鈍化膜的厚度為10nm，然后在硅片正面沉積SiN_X保護膜、在硅片背面沉積SiN_X減反膜；其中，硅片正面SiN_X減反膜的厚度為60nm，硅片背面SiN_X減反膜的厚度為75nm；

S7在硅片的正面和背面分別進行絲網印刷形成電極，然后燒結，制得光電轉換率20.3%的N型單晶雙面電池。

實施例2：

一種N型單晶雙面電池的制備方法，具體包括如下步驟：

S1在硅片正面制絨，然后進行B擴散；其中，硅片正面制絨的具體方法為：先用激光在硅片正面形成金字塔結構，并用氮氣清潔干凈，然后加熱硅片到70°，利用超聲波霧化技術在硅片正面沉積一層均勻、不連續的NaOH小液滴，經過4分鐘腐蝕后在硅片正表面形成金字塔絨面結構；NaOH小液滴霧化前的NaOH溶液的質量百分比濃度為10%；

S2進行濕法蝕刻，去除硅片背面、邊緣形成的自擴散層；

S3然后采用PEVCD設備在B擴散層上面沉積SiN_X掩膜；

S4對硅片背面進行P擴散；

S5等離子蝕刻硅片邊緣的自擴散層，接著用腐蝕液對硅片進行清洗，去除硅片表面SiN_X掩膜層和磷硅玻璃層；腐蝕液為硝酸與氫氟酸的混合液，硝酸與氫氟酸的質量濃度比為6:1，反應溫度為7.8℃，反應時間90s；

S6利用ALD方式形成硅片正面Al₂O₃鈍化膜，Al₂O₃鈍化膜的厚度為6nm，然后在硅片正面沉積SiN_X保護膜、在硅片背面沉積SiN_X減反膜；其中，硅片正面SiN_X減反膜的厚度為45nm，硅片背面SiN_X減反膜的厚度為55nm；

S7在硅片的正面和背面分別進行絲網印刷形成電極，然后燒結，制得光電轉換率19.9%的N型單晶雙面電池。。