一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池及其制备方法
【技术领域】
1.本发明涉及光伏电池的技术领域，特别是一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池及其制备方法的技术领域。
背景技术：
2.perc，即钝化发射极和背面电池技术，正在成为太阳电池新一代的常规技术。采用al2o3膜对背表面进行钝化，可以有效的降低背表面复合，提高开路电压，增加背表面反射，提高短路电流，从而提高电池效率。perc电池与常规电池最大的区别在背表面介质膜钝化，采用局域金属接触，大大降低被表面复合速度，同时提升了背表面的光反射。通过对背面进行氧化铝钝化，利用背面开槽的技术将电流进行导通。最终完成电池的制备。其技术具有以下几点劣势：1、电池结构较简单，如需继续提升效率，现有的设备已无太大的空间；2、使用性能下降，转化率变低。
技术实现要素：
3.本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池及其制备方法，能够降低金属接触复合电流，提升电池的开路电压和短路电流，具有良好的钝化特性，提高了转换效率，提升了有效发电面积，利于提升发电效率，外观上也更加美观。
4.为实现上述目的，本发明提出了一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池，包括p型硅基体、遂穿超薄氧化层、非晶硅n 层、氮化硅钝化膜、局域硼背场、金属正电极和金属负电极，所述p型硅基体的正面设置为绒面，所述p型硅基体的背面设置有遂穿超薄氧化层，所述遂穿超薄氧化层上设置有磷掺杂退火的非晶硅n 层，所述非晶硅n 层的外侧设置有氮化硅钝化膜，所述p型硅基体的背面设置有局域硼背场，所述局域硼背场穿透氮化硅钝化膜连接有金属正电极，所述非晶硅n 层上连接有金属负电极。
5.作为优选，所述p型硅基体的正面设置为蜂窝状绒面。
6.作为优选，所述p型硅基体的正面依次设置有氧化硅钝化层和氮氧化硅减反层。
7.作为优选，所述p型硅基体为p型单晶硅或p型多晶硅，所述p型硅基体的厚度为400
‑
500微米。
8.为实现上述目的，本发明提出了一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池的制备方法，包括以下步骤：
9.步骤一：以p型硅基体为衬底，采用金属催化化学刻蚀法湿法制绒处理在p型硅基体的正面制备绒面，对p型硅基体进行超声波清洗沥干水分；
10.步骤二：在步骤一处理后的p型硅基体的正面依次沉积氧化硅钝化层和氮氧化硅减反层；
11.步骤三：在步骤二处理后的p型硅基体的背面沉积隔离掩膜，采用激光蚀刻在隔离掩膜上蚀刻显露出局域硼背场区域的p型硅基体的背面，在蚀刻区域进行硼注入，激光烧蚀
形成局域硼背场，化学腐蚀清除所有的隔离掩膜；
12.步骤四：在步骤三处理后的p型硅基体的背面生长遂穿超薄氧化层；
13.步骤五：在步骤四处理后的p型硅基体的遂穿超薄氧化层上通过磷掺杂高温退火的方式形成非晶硅n 层；
14.步骤六：在步骤五处理后的p型硅基体的非晶硅n 层上沉积氮化硅钝化膜；
15.步骤七：在步骤六处理后的p型硅基体的局域硼背场对应区域蚀刻出局域硼背场电极接入点，连接金属正电极，在非晶硅n 层上连接金属负电极；
16.步骤八：在步骤七处理后的p型硅基体表面进行浆料丝网印花，低温烧结后完成电池片的制备。
17.本发明的有益效果：本发明通过将p型硅基体、遂穿超薄氧化层、非晶硅n 层、氮化硅钝化膜、局域硼背场、金属正电极和金属负电极结合在一起，经过试验优化，能够降低金属接触复合电流，提升电池的开路电压和短路电流，具有良好的钝化特性，提高了转换效率，提升了有效发电面积，利于提升发电效率，外观上也更加美观。
18.本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
19.图1是本发明一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池的结构示意图。
20.图中：1
‑
p型硅基体、2
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遂穿超薄氧化层、3
‑
非晶硅n 层、4
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氮化硅钝化膜、5
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局域硼背场、6
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金属正电极、7
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金属负电极、8
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氧化硅钝化层、9
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氮氧化硅减反层。
【具体实施方式】
21.参阅图1，本发明一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池，包括p型硅基体1、遂穿超薄氧化层2、非晶硅n 层3、氮化硅钝化膜4、局域硼背场5、金属正电极6和金属负电极7，所述p型硅基体1的正面设置为绒面，所述p型硅基体1的背面设置有遂穿超薄氧化层2，所述遂穿超薄氧化层2上设置有磷掺杂退火的非晶硅n 层3，所述非晶硅n 层3的外侧设置有氮化硅钝化膜4，所述p型硅基体1的背面设置有局域硼背场5，所述局域硼背场5穿透氮化硅钝化膜4连接有金属正电极6，所述非晶硅n 层3上连接有金属负电极7，所述p型硅基体1的正面设置为蜂窝状绒面，所述p型硅基体1的正面依次设置有氧化硅钝化层8和氮氧化硅减反层9，所述p型硅基体1为p型单晶硅或p型多晶硅，所述p型硅基体1的厚度为400
‑
500微米。
22.为实现上述目的，本发明提出了一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池的制备方法，包括以下步骤：
23.步骤一：以p型硅基体1为衬底，采用金属催化化学刻蚀法湿法制绒处理在p型硅基体1的正面制备绒面，对p型硅基体1进行超声波清洗沥干水分；
24.步骤二：在步骤一处理后的p型硅基体1的正面依次沉积氧化硅钝化层8和氮氧化硅减反层9；
25.步骤三：在步骤二处理后的p型硅基体1的背面沉积隔离掩膜，采用激光蚀刻在隔离掩膜上蚀刻显露出局域硼背场5区域的p型硅基体1的背面，在蚀刻区域进行硼注入，激光烧蚀形成局域硼背场5，化学腐蚀清除所有的隔离掩膜；
26.步骤四：在步骤三处理后的p型硅基体1的背面生长遂穿超薄氧化层2；
27.步骤五：在步骤四处理后的p型硅基体1的遂穿超薄氧化层2上通过磷掺杂高温退火的方式形成非晶硅n 层3；
28.步骤六：在步骤五处理后的p型硅基体1的非晶硅n 层3上沉积氮化硅钝化膜4；
29.步骤七：在步骤六处理后的p型硅基体1的局域硼背场5对应区域蚀刻出局域硼背场5电极接入点，连接金属正电极6，在非晶硅n 层3上连接金属负电极7；
30.步骤八：在步骤七处理后的p型硅基体1表面进行浆料丝网印花，低温烧结后完成电池片的制备。
31.本发明通过将p型硅基体1、遂穿超薄氧化层2、非晶硅n 层3、氮化硅钝化膜4、局域硼背场5、金属正电极6和金属负电极7结合在一起，经过试验优化，能够降低金属接触复合电流，提升电池的开路电压和短路电流，具有良好的钝化特性，提高了转换效率，提升了有效发电面积，利于提升发电效率，外观上也更加美观。
32.上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池，其特征在于：包括p型硅基体(1)、遂穿超薄氧化层(2)、非晶硅n 层(3)、氮化硅钝化膜(4)、局域硼背场(5)、金属正电极(6)和金属负电极(7)，所述p型硅基体(1)的正面设置为绒面，所述p型硅基体(1)的背面设置有遂穿超薄氧化层(2)，所述遂穿超薄氧化层(2)上设置有磷掺杂退火的非晶硅n 层(3)，所述非晶硅n 层(3)的外侧设置有氮化硅钝化膜(4)，所述p型硅基体(1)的背面设置有局域硼背场(5)，所述局域硼背场(5)穿透氮化硅钝化膜(4)连接有金属正电极(6)，所述非晶硅n 层(3)上连接有金属负电极(7)。2.如权利要求1所述的一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池，其特征在于：所述p型硅基体(1)的正面设置为蜂窝状绒面。3.如权利要求1所述的一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池，其特征在于：所述p型硅基体(1)的正面依次设置有氧化硅钝化层(8)和氮氧化硅减反层(9)。4.如权利要求1所述的一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池，其特征在于：所述p型硅基体(1)为p型单晶硅或p型多晶硅，所述p型硅基体(1)的厚度为400
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500微米。5.一种p型异质结全背电极接触晶硅光伏电池的制备方法，其特征在于：，包括以下步骤：步骤一：以p型硅基体(1)为衬底，采用金属催化化学刻蚀法湿法制绒处理在p型硅基体(1)的正面制备绒面，对p型硅基体(1)进行超声波清洗沥干水分；步骤二：在步骤一处理后的p型硅基体(1)的正面依次沉积氧化硅钝化层(8)和氮氧化硅减反层(9)；步骤三：在步骤二处理后的p型硅基体(1)的背面沉积隔离掩膜，采用激光蚀刻在隔离掩膜上蚀刻显露出局域硼背场(5)区域的p型硅基体(1)的背面，在蚀刻区域进行硼注入，激光烧蚀形成局域硼背场(5)，化学腐蚀清除所有的隔离掩膜；步骤四：在步骤三处理后的p型硅基体(1)的背面生长遂穿超薄氧化层(2)；步骤五：在步骤四处理后的p型硅基体(1)的遂穿超薄氧化层(2)上通过磷掺杂高温退火的方式形成非晶硅n 层(3)；步骤六：在步骤五处理后的p型硅基体(1)的非晶硅n 层(3)上沉积氮化硅钝化膜(4)；步骤七：在步骤六处理后的p型硅基体(1)的局域硼背场(5)对应区域蚀刻出局域硼背场(5)电极接入点，连接金属正电极(6)，在非晶硅n 层(3)上连接金属负电极(7)；步骤八：在步骤七处理后的p型硅基体(1)表面进行浆料丝网印花，低温烧结后完成电池片的制备。
技术总结
本发明公开了一种P型异质结全背电极接触晶硅光伏电池，包括P型硅基体、遂穿超薄氧化层、非晶硅N 层、氮化硅钝化膜、局域硼背场、金属正电极和金属负电极，所述P型硅基体的正面设置为绒面，所述P型硅基体的背面设置有遂穿超薄氧化层，所述遂穿超薄氧化层上设置有磷掺杂退火的非晶硅N 层，所述非晶硅N 层的外侧设置有氮化硅钝化膜，所述P型硅基体的背面设置有局域硼背场，所述局域硼背场穿透氮化硅钝化膜连接有金属正电极，所述非晶硅N 层上连接有金属负电极。本发明能够降低金属接触复合电流，提升电池的开路电压和短路电流，具有良好的钝化特性，提高了转换效率，提升了有效发电面积，利于提升发电效率，外观上也更加美观。外观上也更加美观。外观上也更加美观。
技术研发人员：赵华飞
受保护的技术使用者：浙江中晶新能源股份有限公司
技术研发日：2021.08.11
技术公布日：2021/11/23
再多了解一些
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