CN104051570A - 一种太阳能电池的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电池的制作方法，将硅片进过表面结构化、制作发射极、周边刻蚀、磷硅玻璃去除后再进行沉积氮化硅膜；将沉积氮化硅膜后的硅片进行高温退火；再依次采用丝印正反面电极和背铝、烧结。该方法可以有效的提高氮化硅薄膜的均匀性以及致密性，同时高温退火减少了硅片中的微缺陷和杂质离子，增加了氮化硅薄膜的钝化效果，这样电池片的少数载流子寿命得到了一定提高，可使短路电流密度提高0.05-1mA/cm2，开路电压提高1-5mV，转化效率提高0.05-0.25%；另外，本发明制备的电池片可以提高其抗PID的能力，具有重大的生产实践价值，增强企业的竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池制作技术领域，具体涉及一种太阳能电池的制作方法。
背景技术
在各种太阳电池中，晶体硅电池一直占据着最重要的地位。近年来，在晶体硅太阳电池提高效率和降低成本方面取得了巨大成就和进展，进一步提高了它在未来光伏产业中的优势地位。
氮化硅薄膜作为传统的晶体硅太阳能电池钝化减反膜，其性能的变化直接影响电池的转化效率。目前，无论从生产方还是使用方，对晶体硅电池片的极化效应（PID）的关注越来越多。2011年7月NREL在其发表的文章《System Voltage Potential Induced Degradation Mechanisms in PV Modules and Methods for Test》中对PID进行了详细的说明（1）。目前PID现象已被更多的人所了解，并有越来越多的研究机构和组件制造商对其进行了深入的研究和发表文章。PID Free被许多组件厂和电池厂作为卖点之一，许多光伏组件用户也开始只接受PID Free的组件。
因此如何在太阳电池制作过程中有效的提高电池的光电转化效率，增加电池片抗PID的能力，是本发明需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题提供的一种太阳能电池的制作方法，是将硅片进过表面结构化、制作发射极、周边刻蚀、磷硅玻璃去除后再进行沉积氮化硅膜；将沉积氮化硅膜后的硅片进行高温退火；再依次采用丝印正反面电极和背铝、烧结。该方法可以有效的提高氮化硅薄膜的均匀性以及致密性，同时高温退火减少了硅片中的微缺陷和杂质离子，增加了氮化硅薄膜的钝化效果，这样电池片的少数载流子寿命得到了一定提高，可使短路电流密度提高0.05-1mA/cm2，开路电压提高1-5mV，转化效率提高0.05-0.25%；另外，经过高温退火的电池片可以提高其抗PID的能力，具有重大的生产实践价值，增强企业的竞争力。
本发明的一种太阳能电池的制作方法采用的技术方案为，步骤包括：
（1）将硅片进过表面结构化、制作发射极、周边刻蚀、磷硅玻璃去除；
（2）将步骤（1）所得硅片进行沉积氮化硅膜；
（3）将步骤（2）所得硅片进行高温退火；
（4）将步骤（3）所得硅片再依次采用丝印正反面电极和背铝、烧结。
步骤（2）中沉积的氮化硅膜膜厚1-10000nm。
优选的，步骤（2）中沉积的氮化硅膜膜厚80-2000nm。
步骤（3）中所述的高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉中，通入保护气，保持温度300-1000℃，时间5-60min。
进一步的，步骤（3）中所述的高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉中，通入保护气，保持温度500-850℃，时间10-50min。
优选的，步骤（3）中所述的高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉中，通入保护气，保持温度700-800℃，时间15-35min。
所述的保护气为氨气、硅烷、氢气、氮气中的一种，优选的为氢气。
本发明的有益效果是：本发明可以有效的提高氮化硅薄膜的均匀性以及致密性，同时高温退火减少了硅片中的微缺陷和杂质离子，增加了氮化硅薄膜的钝化效果，这样电池片的少数载流子寿命得到了一定提高，可使短路电流密度提高0.05-1mA/cm2，开路电压提高0.5-5mV，转化效率提高0.05-0.25%；另外，经过高温退火的电池片可以提高其抗PID的能力，具有重大的生产实践价值，增强企业的竞争力，适用于工业应用。
附图说明：
图1所示为本发明的退火后硅片反射率与现有技术对比图。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面结合实例来说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
实施例1：
选择多晶硅片；硅片经过常规的清洗制绒、扩散、周边刻蚀、PSG、氮化硅薄（厚度为800nm）膜制作后，将硅片放入退火炉中，升温至700℃，并通入H2进行退火30min；所得硅片再依次采用丝网印刷、烧结，得到成品太阳能电池片。将本发明实施例1所得电池片与现有技术的电池片进行比较，结果如表1所示：
表1 太阳能电池片的电性能参数
。
实施例2：
选择单晶硅片；硅片经过常规的清洗制绒、扩散、周边刻蚀、PSG、氮化硅薄膜（厚度为1500nm）制作后，将硅片放入退火炉中，升温至800℃，并通入H2进行退火15min；所得硅片再依次采用丝网印刷、烧结，得到成品太阳能电池片。将本发明实施例2所得电池片与现有技术的电池片进行比较，结果如表2所示：
表2 太阳能电池片的电性能参数
。
Claims (10)
1.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，步骤包括：
（1）将硅片进过表面结构化、制作发射极、周边刻蚀、磷硅玻璃去除；
（2）将步骤（1）所得硅片进行沉积氮化硅膜；
（3）将步骤（2）所得硅片进行高温退火；
（4）将步骤（3）所得硅片再依次采用丝印正反面电极和背铝、烧结。
2. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：步骤（2）中沉积的氮化硅膜膜厚1-10000nm。
3. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：步骤（2）中沉积的氮化硅膜膜厚80-2000nm。
4. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：步骤（3）中所述的高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉中，通入保护气，保持温度300-1000℃，时间5-60min。
5. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：步骤（3）中所述的高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉中，通入保护气，保持温度500-850℃，时间10-50min。
6. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：步骤（3）中所述的高温退火是将沉积氮化硅薄膜后的硅片放入退火炉中，通入保护气，保持温度700-800℃，时间15-35min。
7. 根据权利要求6所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述的保护气为氢气。
8. 根据权利要求6所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述的保护气为氨气。
9. 根据权利要求6所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述的保护气为硅烷。
10. 根据权利要求6所述的一种太阳能电池的制作方法，其特征在于：所述的保护气为氮气。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140917 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |