一种MIS晶体硅太阳能电池及其制备方法技术

技术编号:12818030 阅读:54 留言:0更新日期:2016-02-07 10:28
本发明专利技术公开了一种MIS晶体硅太阳能电池的制备方法,包括如下步骤:a)在硅片正面进行制绒;b)在硅片正面进行高方阻扩散制p-n结;c)将扩散后的硅片去磷硅玻璃;d)在硅片正面制备隧穿层;e)在隧穿层表面制备Al正电极;f)在硅片背面制备Al背电场和Ag背电极;g)对硅片进行高温烧结;h)在Al正电极以外区域沉积减反膜。与现有技术相比,本发明专利技术具有如下有益效果:Al正电极-隧穿层-N+层形成MIS结构,利用MIS隧穿效应,使得N+层硅收集的电子可以完全穿透绝缘的隧穿层和Al正电极接触,从而将电子导出;Al正电极因为有隧穿层的隔离,和N+层无直接接触,不会再次形成p-n结,不会影响电池的转换效率;本发明专利技术可以大大降低制造成本,提升转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池
,尤其涉及一种MIS晶体硅太阳能电池及其制备方法
技术介绍
太阳能电池分为薄膜太阳能电池和晶体硅太阳能电池,不管是哪种形式的电池,p-n上的电子都需要通过金属电极进行收集,因此金属电极在太阳能电池结构上发挥着举足轻重的作用。晶体硅太阳能电池正面的电子通过Ag主栅线和Ag副栅线进行收集,由于Ag价格高,地球储备量有限,极大的制约了太阳能电池的普及。目前很多研究者和电池制造商将研究的重点放在Ag的替代材料上,在降低太阳能电池的制造成本上做了很多的工作,也取一定的成果。Ag的替代材料有A1和Cu,其价格比Ag低很多,但在制备太阳能电池上有很多的弊端:采用A1,由于A1为P型导体,A1和P型硅太阳能电池的N+层直接接触,会再次形成p-n结,会大幅度降低太阳能电池的转换效率;因为Cu会破坏p-n结,因此Cu和娃的中间必须有金属层进行隔绝,工艺复杂,且Cu在烧结时氧化严重。因此,如何开发一种新的晶体娃太阳能电池工艺,在将Ag进行替换的同时,能保证或者进一步提升太阳能电池的转换效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于,提供一种MIS晶体硅太阳能电池及其制备方法,用A1正电极替换传统的Ag正电极,降低了制造成本,提升了电池转换效率。为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种MIS晶体硅太阳能电池的制备方法,包括如下步骤:a)在硅片正面进行制绒;b)在硅片正面进行高方阻扩散制p-n结;c)将扩散后的硅片去磷硅玻璃;d)在硅片正面制备隧穿层;e)在隧穿层表面制备A1正电极;f)在硅片背面制备A1背电场和Ag背电极;g)对硅片进行高温烧结;h)使用掩膜将硅片正面的A1正电极遮盖,在A1正电极以外区域沉积减反膜。作为上述方案的改进,所述隧穿层的厚度为0.5-2nm。作为上述方案的改进,所述隧穿层为二氧化硅层或氮化硅层。作为上述方案的改进,所述A1正电极由A1主栅线和A1副栅线组成,且A1主栅线和A1副栅线相互垂直。作为上述方案的改进,所述A1主栅线的根数为2-5根,A1副栅线的根数为90-120根。作为上述方案的改进,所述A1正电极通过丝网印刷A1浆的方法制备。作为上述方案的改进,在步骤g)中,经过高温烧结,所述A1正电极和所述隧穿层直接接触,且不会穿透所述隧穿层。作为上述方案的改进,所述减反膜为SiNx:H膜,厚度为75-90nm,折射率为2.05-2.15ο相应地,本专利技术还提供一种MIS晶体硅太阳能电池,其由上述的制备方法制得。与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:A1正电极取代传统昂贵的Ag正电极,A1正电极-隧穿层-N+层形成MIS结构,利用MIS隧穿效应,使得N+层硅收集的电子可以完全穿透绝缘的隧穿层和A1正电极接触,从而将电子导出;A1正电极因为有隧穿层的隔离,和N+层无直接接触,不会再次形成p-n结,不会影响电池的转换效率;本专利技术可以大大降低制造成本,提升转换效率。【附图说明】图1是现有技术的晶体硅太阳能电池结构示意图;图2是图1的俯视图;图3是本专利技术的一种MIS晶体硅太阳能电池的制备流程图;图4是本专利技术的一种MIS晶体硅太阳能电池的结构示意图;图5是图4的俯视图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。如图1、图2所示:现有技术的晶体硅太阳能电池结构从下往上依次为Ag背电极1'、A1背电场f、P型硅:V、N+层V、减反膜Y和Ag正电极V,太阳能电池的Ag正电极由Ag主栅线61'和Ag副栅线62'组成,Ag主栅线61'和Ag副栅线62'垂直,Ag主栅线61'相互平行且均匀分布,Ag副栅线62'相互平行且均匀分布。图3为本专利技术的一种MIS晶体硅太阳能电池的制备流程图,包括如下步骤:步骤S100:在硅片正面进行制绒;步骤S101:在硅片正面进行高方阻扩散制p-n结;步骤S102:将扩散后的硅片去磷硅玻璃;步骤S103:在硅片正面制备隧穿层;步骤S104:在隧穿层表面制备A1正电极;步骤S105:在硅片背面制备A1背电场和Ag背电极;步骤S106:对硅片进行高温烧结;步骤S107:使用掩膜将硅片正面的A1正电极遮盖,在A1正电极以外区域沉积减反膜。隧穿层的厚度为0.5-2nm,隧穿层的厚度直接影响MIS器件的隧穿效果,一般厚度越薄,隧穿效果要好;但是,厚度越薄,越容易导致隧穿层厚度不均匀,同样会影响隧穿效果。隧穿层的厚度为0.5-2nm既能保证隧穿层厚度的均匀性,也能保证好的隧穿效果。隧穿层为二氧化硅层,也可以是氮化硅层,二氧化硅层或氮化硅层效果差不多,隧穿层是绝缘层。A1正电极由A1主栅线和A1副栅线组成,且A1主栅线与A1副栅线相互垂直;A1主栅线的根数为2-5根,A1副栅线的根数为90-120根;A1正电极通过丝网印刷A1浆的方法制备。在步骤g)中,经过高温烧结,A1正电极和隧穿层直接接触,且不会穿透所述隧穿层;A1浆的成分不含有腐蚀隧穿层的材料,才能保证在烧结时A1正电极不会穿透隧穿层。减反膜为SiNx:H膜,厚度为75-90nm,折射率为2.05-2.15。如图4、图5所示,本专利技术所述的制备方法制得的一种MIS晶体硅太阳能电池,其从下往上依次包括Ag背电极1、A1背场2、P型硅3、N+层4、隧穿层5、减反膜6和A1正电极7 ;A1正电极7由A1主栅线71和A1副栅线72组成,且A1主栅线71与A1副栅线72相互垂直。与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:A1正电极取代传统昂贵的Ag正电极,A1正电极-隧穿层-N+层形成MIS结构,利用MIS隧穿效应,使得N+层硅收集的电子可以完全穿透绝缘的隧穿层和A1正电极接触,从而将电子导出;A1正电极因为有隧穿层的隔离,和N+层无直接接触,不会再次形成p-n结,不会影响电池的转换效率;本专利技术可以大大降低制造成本,提升转换效率。以上所述是本专利技术的优选实施方式,应当指出,对于本
的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。【主权项】1.一种MIS晶体硅太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: a)在硅片正面进行制绒; b)在硅片正面进行高方阻扩散制p-n结; c)将扩散后的娃片去磷娃玻璃; d)在硅片正面制备隧穿层; e)在隧穿层表面制备A1正电极; f)在硅片背面制备A1背电场和Ag背电极; g)对硅片进行高温烧结; h)使用掩膜将硅片正面的A1正电极遮盖,在A1正电极以外区域沉积减反膜。2.如权利要求1所述的一种MIS晶体硅太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述隧穿层的厚度为0.5-2nm03.如权利要求1所述的一种MIS晶体硅太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述隧穿层为二氧化硅层或氮化硅层。4.如权利要求1所述的一种MIS晶体硅太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述A1正电极由A1主栅线和A1副栅线组成,且A1主栅线和A1副栅线相互垂直。5.如权利要求4所述的一种MIS晶体硅太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述A1主栅线的根数为2-5根,A1副栅线的根数为90-120根。6.如权利要求1所述的一种MIS晶体硅太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种MIS晶体硅太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:a)在硅片正面进行制绒;b)在硅片正面进行高方阻扩散制p‑n结;c)将扩散后的硅片去磷硅玻璃;d)在硅片正面制备隧穿层;e)在隧穿层表面制备Al正电极;f)在硅片背面制备Al背电场和Ag背电极;g)对硅片进行高温烧结;h)使用掩膜将硅片正面的Al正电极遮盖,在Al正电极以外区域沉积减反膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:石强秦崇德方结彬黄玉平何达能陈刚
申请(专利权)人:广东爱康太阳能科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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