一种PERC双面太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种PERC双面太阳能电池及其制备方法，其中，通过使所述PERC双面太阳能电池的正面绒面的形貌为类金字塔形；背面绒面的形貌为碗状，进而使得到的双面太阳能电池所制作的双玻组件单位辐照、单瓦功率的发电效率(PR)明显提高；且制备工艺简单，易于实现工业化生产。

A perc double-sided solar cell and its preparation

The invention provides a perc double-sided solar cell and a preparation method thereof, wherein, by making the front side of the perc double-sided solar cell have a pyramid like appearance and the back side has a bowl like appearance, the power generation efficiency (PR) of the unit irradiation and single watt power of the double glass module produced by the double-sided solar cell is obviously improved, and the preparation process is simple and easy To achieve industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种PERC双面太阳能电池及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种PERC双面太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
追求提高电池转换效率，同时降低甚至维持制造成本是业界不断追求的目标和提高自身竞争力之所在。相对于单面受光的传统晶体硅太阳能电池，双面太阳能电池利用正、背两个受光面，可以获得更高的光电流密度，很大程度地提高发电功率。双面太阳电池结构包括正、背面的绒面形貌结构、PN结发射极、钝化减反介质层、正、背面电极等。其中，背面的绒面可以有效地提高地面和环境反射光在双面电池背面的吸收，是双面太阳电池的重要结构。目前双面太阳能电池的背面结构有两种，第一种是背面抛光，无绒面结构，结构如图1所示，图1为背面为光面的PERC双面太阳能电池结构图；其制备工艺如下：碱制绒，在硅片表面形成微米级别的绒面；2)扩散掺杂，在硅片前表面掺杂一层0.3μm左右的N型硅；3)刻蚀去边清洗，利用湿法腐蚀去掉硅片背面及侧面的N型硅；4)后表面利用PECVD方式沉积A12O3钝化膜+SixNy减反射膜；5)前表面利用PECVD沉积SixNy薄膜；6)激光对背面Al2O3和SixNy膜进行局部开槽；7)前表面印刷电极，后表面印刷背电极；另一种PERC双面太阳能电池是采用与正面类似的金字塔绒面形貌结构，如图2所示，图2为背面为类似金字塔绒面的PERC双面太阳能电池；其中，100为单晶硅衬底，1为正面制绒形貌结构，2为正面掺杂发射结，3为正面钝化减反介质层，4为正面电极，5为背面制绒形貌结构，5a为平台结构，6为背表面场，7为背面钝化减反介质层，8为背面电极。但是，目前公开的PERC双面太阳能电池的光电转化效率提高并不明显，如何进一步的提高PERC双面太阳能电池的性能仍然是目前需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种PERC双面太阳能电池及其制备方法，本专利技术提供的太阳能电池具有高的光电转化效率。本专利技术提供了一种PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述PERC双面太阳能电池中，正面绒面的形貌为类金字塔形；背面绒面的形貌为碗状。优选的，所述正面塔宽为0.5～4μm，塔高为0.5～3μm。优选的，所述背面绒洞直径为300～900nm，绒洞深为200～500nm。本专利技术还提供了一种PERC双面太阳能电池的制备方法，包括：1)将两个硅片背靠背进行单面清洗和制绒，得到正面绒面为金字塔绒面的硅片；2)将步骤1)得到的正面制绒的硅片进行正面掺杂，得到正面掺杂的硅片；3)将正面掺杂的硅片进行去绕镀和背面制绒，得到背面为碗状绒面的硅片；4)将背面为碗状绒面的硅片背面依次沉积氧化铝和氮化硅；5)将步骤4)得到的硅片进行丝网印刷和烧结，得到PERC双面太阳能电池。优选的，所述正面制绒用反应体系为碱液和含异丙醇添加剂的反应体系，其中，所述碱液为氢氧化钾水溶液或氢氧化钠水溶液。优选的，所述步骤1)中制绒的温度为80～85℃。优选的，所述正面掺杂的硅片中，基体硅表面形成的N型硅的厚度为0.2～0.4μm。优选的，所述步骤3)中背面制绒为采用MCCE法进行制绒。优选的，所述背面沉积的氧化铝的厚度为50～90nm。优选的，所述背面沉积的氮化硅的厚度为70～90nm。与现有技术相比，本专利技术提供了一种PERC双面太阳能电池，其中，通过使所述PERC双面太阳能电池的正面绒面的形貌为类金字塔形；背面绒面的形貌为碗状，进而使得到的双面太阳能电池所制作的双玻组件单位辐照、单瓦功率的发电效率(PR)明显提高，实验结果表明，本专利技术提供的双面太阳能电池所制作的双玻组件PR提升2～5％百分点。附图说明图1为背面为光面的PERC双面太阳能电池结构图；图2为背面为类似金字塔绒面的PERC双面太阳能电池；图3为得到的太阳能电池的结构示意图；图4为PERC双面太阳能电池正面的绒面形貌图；图5为PERC双面太阳能电池背面的绒面形貌图。具体实施方式本专利技术提供了一种PERC双面太阳能电池，其中，所述PERC双面太阳能电池中，正面绒面的形貌为类金字塔形；背面绒面的形貌为碗状。按照本专利技术，本专利技术所述的双面太阳能电池中，所述正面绒面优选为微米级的尺寸；所述正面微米级金字塔绒面中，塔宽为0.5～4μm，塔高为0.5～3μm，优选为1～2μm；所述背面绒面优选为纳米级的尺寸；所述背面绒面为纳米级碗状绒面中，绒洞直径为300～900nm，绒洞深为200～500nm。本专利技术中，本专利技术对双面太阳能电池中的其它结构，如PN结发射极、钝化减反介质层、正面电极以及背面电极没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际实验条件等对各个层的组成以及厚度进行选择。本专利技术还提供了一种PERC双面太阳能电池的制备方法，包括：1)将两个硅片背靠背进行单面清洗和制绒，得到正面绒面为金字塔绒面的硅片；2)将步骤1)得到的正面制绒的硅片进行正面掺杂，得到正面掺杂的硅片；3)将正面掺杂的硅片进行去绕镀和背面制绒，得到背面为碗状绒面的硅片；4)将背面为碗装绒面的硅片背面依次沉积氧化铝和氮化硅；5)将步骤4)得到的硅片进行丝网印刷和烧结，得到PERC双面太阳能电池。按照本专利技术，本专利技术将两个硅片背靠背进行单面清洗和制绒，得到正面绒面为金字塔绒面的硅片；其中，所述正面制绒用反应体系为碱液和含异丙醇添加剂的反应体系；所述碱液为氢氧化钾水溶液或氢氧化钠水溶液；所述步骤1)中制绒的温度为80～85℃；本专利技术中，还包括将制绒完毕的两片硅片分开，在酸性溶液中清洗，以去除表面杂质。本专利技术中，通过将两个硅片背靠背进行单面清洗或制绒，避免了制绒液对背面硅片的腐蚀，降低硅片的减重，进而使得得到的太阳能电池的硅片基底较厚，更不容易折损。按照本专利技术，本专利技术还将步骤1)得到的正面制绒的硅片进行正面掺杂，得到正面掺杂的硅片；其中，所述正面掺杂用掺杂剂为POCl3，所述正面掺杂的硅片中，基体硅表面形成的N型硅的厚度为0.2～0.4μm，更优选为0.25～0.3μm；所述正面掺杂具体：利用POCl3为掺杂剂，在扩散过程中通入O2，两者反应生成磷元素，在高温条件下扩散进入硅片内部，使基体硅表面形成0.3μm左右厚度的N型硅，进而形成电池片核心结构PN结，特别地，为匹配后续钝化膜工序，扩散工序采用轻掺杂(Nd＜10e21)。按照本专利技术，本专利技术还将正面掺杂的硅片进行去绕镀和背面制绒，得到背面为碗状绒面的硅片，其中，所述去绕镀用反应体系为HF/HNO3体系；完成复试后，本专利技术采用MCCE法进行背面制绒，得到碗装绒面的硅片；本专利技术中，本专利技术还将背面制绒后的硅片用HF进行清洗，去除表面的磷硅玻璃。按照本专利技术，本专利技术还将背面为碗装绒面的硅片背面依次沉积氧化铝和氮化硅；其中，所述背面沉积的氧化铝的厚度为5～30nm，优选为10～25nm；所述背面沉积的氮化硅的厚度为50～90nm，优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述PERC双面太阳能电池中，正面绒面的形貌为类金字塔形；背面绒面的形貌为碗状。/n

【技术特征摘要】
1.一种PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述PERC双面太阳能电池中，正面绒面的形貌为类金字塔形；背面绒面的形貌为碗状。


2.根据权利要求1所述的PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述正面微米级金字塔绒面中，塔宽为0.5～4μm，塔高为0.5～3μm。


3.根据权利要求1所述的PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述背面绒面为纳米级碗状绒面中，绒洞直径为300～900nm，绒洞深为200～500nm。


4.一种PERC双面太阳能电池的制备方法，包括：
1)将两个硅片背靠背进行单面清洗和制绒，得到正面绒面为金字塔绒面的硅片；
2)将步骤1)得到的正面制绒的硅片进行正面掺杂，得到正面掺杂的硅片；
3)将正面掺杂的硅片进行去绕镀和背面制绒，得到背面为碗状绒面的硅片；
4)将背面为碗状绒面的硅片背面依次沉积氧化铝和氮化硅；
5)将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：白玉磐，陈园，鲁军，付少剑，
申请(专利权)人：江西展宇新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36