一種晶硅電池及其制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種晶硅電池及其制作方法，屬于太陽能電池技術領域。
【背景技術】
[0002] 如何提升晶體硅太陽電池的光電轉換效率是光伏領域的一個重要研究課題。依據 晶硅太陽電池的等效電路模型，其光電轉換效率取決于器件的反向飽和電流、理想因子、串 聯電阻和并聯電阻。其中，并聯電阻越大越有利于器件的光電轉換。而較小的并聯電阻將 使得器件填充因子及開路電壓降低，這將導致器件光電轉換能力下降。
[0003] 晶硅太陽電池的并聯電阻取決于其整個制備工藝過程。通常，晶硅電池制備流程 中包括制絨、擴散制結、刻邊、去磷硅玻璃、淀積氮化硅減反射層、印刷電極、燒結及測試分 選等工藝。例如專利申請號201010621325. 3公開了一種高效太陽能電池的制造工藝，包括 的步驟有：硅片表面制構（制絨）一擴散一去PSG，刻邊一表面鈍化減反射層一表面掩膜 及圖形刻蝕一絲網印刷背電極，背電場一背面燒結一電鍍正電極。其中，淀積氮化硅減反射 層工藝多采用PECVD工藝，其目的是在制備晶硅電池表面制備氮化硅層，鈍化晶硅電池前 表面及減少太陽光在晶硅電池前表面反射。在PECVD工藝制備氮化硅減反射層時，硅片的 側邊暴露在硅烷和氨氣的混合反應氣體中，分解的硅氮氫等離子在電場的作用下將部分遷 移至使得硅片邊緣處，化學氣相淀積形成氮化硅層。該氮化硅層將連接硅片上的PN結，能 夠作為晶硅電池漏電的通道，降低其并聯電阻。特別是為了更好地使氮化硅層實現鈍化和 減反射雙重功能，通常采用雙層或多層氮化硅，底層的氮化硅多層的硅含量較大，其傳導電 荷的能力大大加強，這將導致器件具有較低的并聯電阻，不利于晶硅太陽電池的光電轉換 效率。
[0004]
【發明內容】
[0005] 針對該問題，本發明提供了一種晶硅電池及其制作方法，通過在晶硅電池制備流 程中引入二次刻邊工藝，去除了晶硅電池片邊緣的氮化硅層，提升了晶硅電池的并聯電阻， 從而改進晶硅電池的光電轉換效率。
[0006] 為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種晶硅電池，上端設有梳狀頂銀 電極，下端設有背鋁電極，電池片包括從上到下的氮化硅減反射層、N型晶硅和P型晶硅， 氮化硅減反射層設置在N型晶硅的上表面。
[0007] -種晶硅電池的制作方法，包括如下步驟：制絨、擴散制結、刻邊、去磷硅玻璃、淀 積氮化硅減反射層、印刷電極、燒結及測試分選，在上述步驟中引入二次刻邊工藝，去除晶 硅電池片邊緣的氮化硅層，提升晶硅電池的并聯電阻。
[0008] 作為進一步的優選，所述二次刻邊工藝在淀積氮化硅減反射層工藝后引入，去除 電池邊緣的氮化硅層。
[0009] 作為進一步的優選，所述二次刻邊工藝在燒結工藝后引入去除電池邊緣的氮化硅 層。
[0010] 作為進一步的優選，所述二次刻邊工藝采用濕法化學腐蝕去除晶硅電池片邊緣的 氮化娃層。
[0011] 作為進一步的優選，所述濕法化學腐蝕的步驟如下：將無塵布用氫氟酸溶液潤濕， 隨后將晶硅電池片的邊緣放置在無塵布上，至晶硅電池邊緣處的顏色由藍色變為亮灰色， 氮化娃層即被去掉。
[0012] 作為進一步的優選，所述濕法化學腐蝕的步驟如下：將無塵布用硝酸和氫氟酸混 合物溶液中潤濕，其中，硝酸與氫氟酸的體積比例為5 :1-2 :1，隨后將晶硅電池片的邊緣放 置在無塵布上，至晶硅電池邊緣處的顏色由藍色變為亮灰色，氮化硅層即被去掉。
[0013]作為進一步的優選，所述氫氟酸的濃度為5-10%。
[0014]作為進一步的優選，所述硝酸為濃度為65-68%的市售分析純硝酸。
[0015]作為進一步的優選，所述二次刻邊工藝采用干法等離子腐蝕去除晶硅電池片邊緣 的氮化娃層。
[0016]作為進一步的優選，所述晶硅電池邊緣的氮化硅層可以為單層，也可為雙層或多 層。
[0017] 本發明的有益效果是：本發明在制作電池過程中引入二次刻邊工藝，方法簡單，易 操作，且不受其它工藝步驟限制；經過二次刻邊工藝后，晶硅電池邊緣處的氮化硅層的將被 去掉，使得并聯電阻提升，從而光電轉換效率改善。
[0018]
【附圖說明】
[0019]圖1為現有技術邊緣含有氮化硅層的晶硅電池的示意性結構圖。
[0020] 圖2為經過二次刻邊工藝后晶硅電池的示意性結構圖。
[0021] 圖中：1 一梳狀頂銀電極，2-氮化娃減反射層，3-N型晶娃，4一P型晶娃，5-背錯 電極。
[0022]
【具體實施方式】
[0023] 本發明目的的實現、功能特點及有益效果，下面將結合具體實施例以及附圖做進 一步的說明。
[0024]下面結合附圖和具體實施例對本發明所述技術方案作進一步的詳細描述，以使本 領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限 定。
[0025] 如圖1和2所示，經過二次刻邊工藝后，氮化硅減反射層只設置在N型晶硅的上表 面，晶硅電池邊緣處的氮化硅層的將被去掉，使得并聯電阻提升，從而光電轉換效率改善。
[0026] 實施例1 :本發明實施例晶硅電池的制作方法，具體實施步驟如下：將156*156面 積的多晶硅經過制絨、擴散制結、刻邊、去磷硅玻璃、淀積氮化硅減反射層、印刷電極及燒結 工藝后獲得晶硅太陽電池，隨后進行二次刻邊工藝。其中，二次刻邊工藝采用濕法化學腐 蝕，將無塵布用5-10%的氫氟酸溶液潤濕，隨后將晶硅電池片的邊緣放置在無塵布上，經過 15-20分鐘后，晶硅電池邊緣處的顏色由藍色變為亮灰色，氮化硅層被去掉。表1為經過二 次刻邊工藝前后晶硅太陽電池的電學性能參數，從表中可以看出二次刻邊工藝使得并聯電 阻大大提升，光電轉換效率提升約〇. 1%。
[0027] 表1二次刻邊工藝前后晶硅太陽電池的電學性能參數
【主權項】
1. 一種晶娃電池，上端設有梳狀頂銀電極，下端設有背鉛電極，其特征在于：電池片包 括從上到下的氮化娃減反射層、N型晶娃和P型晶娃，氮化娃減反射層設置在N型晶娃的上 表面。
2. -種晶娃電池的制作方法，包括如下步驟；制絨、擴散制結、刻邊、去磯娃玻璃、淀積 氮化娃減反射層、印刷電極、燒結及測試分選，其特征在于：在上述步驟中引入二次刻邊工 藝，去除晶娃電池片邊緣的氮化娃層，提升晶娃電池的并聯電阻。
3. 根據權利要求2所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述二次刻邊工藝在淀 積氮化娃減反射層工藝后引入，去除電池邊緣的氮化娃層。
4. 根據權利要求2所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述二次刻邊工藝在燒 結工藝后引入去除電池邊緣的氮化娃層。
5. 根據權利要求3或4所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述二次刻邊工藝 采用濕法化學腐蝕去除晶娃電池片邊緣的氮化娃層。
6. 根據權利要求5所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述濕法化學腐蝕的步 驟如下；將無塵布用氨氣酸溶液潤濕，隨后將晶娃電池片的邊緣放置在無塵布上，至晶娃電 池邊緣處的顏色由藍色變為亮灰色，氮化娃層即被去掉。
7. 根據權利要求5所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述濕法化學腐蝕的步 驟如下：將無塵布用硝酸和氨氣酸混合物溶液中潤濕，其中，硝酸與氨氣酸的體積比例為 5:1-2 ;1，隨后將晶娃電池片的邊緣放置在無塵布上，至晶娃電池邊緣處的顏色由藍色變 為亮灰色，氮化娃層即被去掉。
8. 根據權利要求2所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于；所述氨氣酸的濃度為 5-10%〇
9. 根據權利要求3或4所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述二次刻邊工藝 采用干法等離子腐蝕去除晶娃電池片邊緣的氮化娃層。
10. 根據權利要求1或2所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述晶娃電池邊緣 的氮化娃層可W為單層、雙層或多層。
【專利摘要】本發明提供了一種晶硅電池及其制作方法，包括如下步驟：制絨、擴散制結、刻邊、去磷硅玻璃、淀積氮化硅減反射層、印刷電極、燒結及測試分選，在上述步驟中引入二次刻邊工藝，去除晶硅電池片邊緣的氮化硅層，提升晶硅電池的并聯電阻，從而改進了晶硅電池的光電轉換效率。另外，上述二次刻邊工藝可選擇在淀積氮化硅減反射層工藝后引入，去除電池邊緣的氮化硅層；或者在燒結工藝后引入去除電池邊緣的氮化硅層。本發明方法簡單，易操作，且不受其它工藝步驟限制。
【IPC分類】H01L31-04, H01L31-18, H01L31-055
【公開號】CN104538498
【申請號】CN201410839687
【發明人】陳作庚, 呂文輝, 龔熠
【申請人】浙江貝盛光伏股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月30日