一種n型背結雙面電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能電池生產技術領域，具體是一種N型背結雙面電池。
【背景技術】
[0002]太陽能是一種清潔、高效和永不枯竭的新能源。目前，各國政府都將太陽能資源利用作為國家可持續發展戰略的重要內容。光伏發電具有安全可靠、無噪聲、無污染、制約少、故障率低、維護簡單等優點。
[0003]近幾年，光伏發電迅猛發展，太陽能電池技術日新月異，尤其是N型硅太陽能電池技術。與摻硼(B)的P型晶體硅材料相比，摻磷(P)的N型晶體硅材料具有如下優勢:(I)N型材料中的雜質(如一些常見的金屬離子)對少子空穴的捕獲能力低于P型材料中的雜質對少子電子的捕獲能力；(2)選用摻磷的N型硅材料形成的電池沒有光致衰減效應的存在，因此，N型晶體硅電池的效率不會隨著光照時間的加長而逐漸衰減；(3)N型硅材料的少子空穴的表面復合速率低于P型材料中電子的表面復合速率。上述三大優勢是N型晶體硅電池獲得高轉化效率的前提。目前N型晶體硅太陽能電池已經成為科研機構和電池廠家研究的重點，其中N型背結太陽能電池也得到廣泛關注。
[0004]目前報道的N型背結電池均為單面受光電池，電池正面采用金屬柵線結構，未印刷金屬的區域可以吸收入射光，而電池背面全部印刷鋁漿料，無法吸收環境中的散射光，同時大面積印刷鋁漿料并燒結還容易造成電池片彎曲等問題。
[0005]在現有技術中N型背結電池都為單面受光的背結電池，工藝復雜，具體流程如下:首先是進行制絨和背面拋光處理，接下來進行正面磷擴散，之后是濕法刻蝕去除正面磷硅玻璃以及背面和邊緣的磷摻雜層實現邊絕緣，濕法刻蝕后硅片進行了背面的硼擴散，硼擴散后的硅片也需要進行化學清洗去除硼硅玻璃和邊緣絕緣，之后在硅片正面沉積氧化硅鈍化層，在硅片背面沉積氧化鋁鈍化層，在硅片的正背面沉積氮化硅減反射層，之后需要在硅片的背面利用激光進行開孔或開槽，去除該位置處的氮化硅和氧化鋁，之后在硅片背面印刷鋁漿料，在硅片正面印刷銀漿料，并燒結，完成背結單面電池的制備。
[0006]現有技術中N型背結電池都為單面受光的背結電池，制備工藝步驟復雜，電池背面選用了氧化鋁鈍化以及大面積印刷鋁漿料，為了得到良好的金屬接觸，印刷前需要在氧化鋁鈍化層上開槽，同時由于大面積印刷鋁漿，燒結后可能造成硅片彎曲；另一方面，背面全部印刷鋁漿料，制備成的單面受光電池，背面無法吸收散射光，這類電池無法用于制備高輸出功率的雙玻組件。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種N型背結雙面電池電池，該電池雙面受光，具有較高的光電轉化效率。
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是:一種N型背結雙面電池，包括硅片襯底，硅片襯底的正面自內向外依次為磷摻雜電池前場、氧化硅鈍化層、氮化硅減反射層、正面銀電極，硅片襯底的背面自內向外依次為硼摻雜電池發射極、氧化硅鈍化層、氮化硅減反射層、背面銀鋁電極，正面銀電極和背面銀鋁電極均為柵線結構。
[0009]進一步的技術方案，硅片襯底背面為先形成氧化硅鈍化層，然后再沉積氧化鋁疊層。
[00?0]進一步的技術方案，氧化招疊層的厚度為lnm-5nm0
[00?1 ]進一步的技術方案，氮化娃減反射層的厚度為60nm-80nmo
[0012]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:該雙面電池是利用磷摻雜在電池正面制備電池前場，利用硼摻雜在電池背面制備發射極，正背面采用氧化硅鈍化層，正背面均沉積氮化硅減反射膜，印刷過程中，正面印刷柵線結構的銀漿料，背面印刷柵線結構的銀鋁漿料，在確保良好金屬接觸的同時，未印刷區域可以吸收散射光提升電池效率，制備的電池可以雙面受光，大大提高光電轉化效率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0014]圖中:1、硅片襯底;2、磷摻雜電池前場;3、硼摻雜電池發射極;4、氧鈍化層;5、氮化硅減反射層;6、正面銀電極;7、背面銀鋁電極。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0016]由于N型硅片的少子壽命長，相應的復合低，所以可以把電池的PN結制備在電池的背面，電池正面沒有嚴重影響短波響應的死層，同時結合基區大的擴散長度和背面的反射，使入射光得到最大限度的利用，進而提升電池的光電轉化效率。
[0017]本實用新型的主要目的是制備N型背結雙面電池，其制備流程如下:利用磷摻雜在電池正面制備電池前場，利用硼摻雜在電池背面制備發射極，正面采用氧化硅鈍化層，背面采用氧化硅鈍化或者氧化硅與氧化鋁疊層鈍化，正背面均沉積氮化硅減反射膜，印刷過程中，正面印刷銀漿料，背面印刷銀鋁漿料，正背面均為金屬柵線結構，未印刷區域可以吸收散射光提升電池效率，因此該電池可以雙面受光，可以吸收更多的光，獲得更高的轉化效率。
[0018]本實用新型的具體結構參見圖1所示，包括硅片襯底I，硅片襯底I的正面自內向外依次為磷摻雜電池前場2、氧化硅鈍化層4、氮化硅減反射層5、正面銀電極6，硅片襯底I的背面自內向外依次為硼摻雜電池發射極3、氧化硅鈍化層4、氮化硅減反射層5、背面銀鋁電極7，正面銀電極6和背面銀鋁電極7均為柵線結構。
[0019]硅片襯底I背面先形成氧化硅鈍化層4，然后再沉積氧化鋁疊層。
[°02°]其中，氧化招疊層的厚度為lnm-5nm0
[0021 ]氮化娃減反射層5的厚度為60nm-80nmo
[0022]本實用新型的制備工藝可以分為以下四個實施例:
[0023]實施例一
[0024](I)結構化處理-雙面制絨，采用化學清洗對硅片表面進行結構化處理，該操作可以在硅片表面形成倒金字塔的絨面，從而減少表面反射，提高硅片內部的光吸收。同時化學清洗還可以去除硅片表面的損傷層及雜質，確保硅晶體表面的潔凈程度，避免硅晶體表面的雜質在后續高溫擴散過程中進入硅片內部形成復合中心，對電池性能產生不利影響；
[0025](2)正面磷擴散，采用P0C13(三氯氧磷)擴散，在N型硅片的正面形成一個高低結，即電池的前場;磷擴散過程中通過控制POCl3流量，擴散溫度，和通源時間可以得到理想的憐慘雜濃度；
[0026](3)背面拋光處理，將磷擴散后的硅片在鏈式清洗設備中進行背面拋光處理，通過水膜保護正面的磷摻雜層，硅片背面和邊緣進行腐蝕，腐蝕深度在1.5-4μπι范圍內，同時還可以去除正面的磷硅玻璃；
[0027](4)背面硼擴散，采用BBr3(三溴化硼)擴散，在N型硅片背面形成PN結，即電池的發射極;硼擴散過程中通過控制BBr3流量，擴散溫度和通源時間可以得到理想的硼摻雜濃度；
[0028](5)采用等離子體刻蝕對硼擴散后硅片進行邊絕緣，在等離子體刻蝕機中通入CF4、02，在輝光條件下與硅片進行化學反應，腐蝕硅片邊緣達到邊緣絕緣；
[0029](6)化學清洗硅片背面的硼硅玻璃，并且通過氧化性酸溶液在硅片的正反面形成氧化硅鈍化層；
[0030](7)在硅片背面沉積很薄的氧化鋁層，氧化鋁層厚度控制在lnm-5nm，該步驟也可以省略；
[0031](8)在硅片正背面沉積氮化硅減反射膜，利用PECVD設備在硅片正反面沉積