一種晶硅電池及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種晶硅電池及其制作方法，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 如何提升晶體硅太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率是光伏領(lǐng)域的一個(gè)重要研究課題。依據(jù) 晶硅太陽電池的等效電路模型，其光電轉(zhuǎn)換效率取決于器件的反向飽和電流、理想因子、串 聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻。其中，并聯(lián)電阻越大越有利于器件的光電轉(zhuǎn)換。而較小的并聯(lián)電阻將 使得器件填充因子及開路電壓降低，這將導(dǎo)致器件光電轉(zhuǎn)換能力下降。
[0003] 晶硅太陽電池的并聯(lián)電阻取決于其整個(gè)制備工藝過程。通常，晶硅電池制備流程 中包括制絨、擴(kuò)散制結(jié)、刻邊、去磷硅玻璃、淀積氮化硅減反射層、印刷電極、燒結(jié)及測(cè)試分 選等工藝。例如專利申請(qǐng)?zhí)?01010621325. 3公開了一種高效太陽能電池的制造工藝，包括 的步驟有：硅片表面制構(gòu)（制絨）一擴(kuò)散一去PSG，刻邊一表面鈍化減反射層一表面掩膜 及圖形刻蝕一絲網(wǎng)印刷背電極，背電場(chǎng)一背面燒結(jié)一電鍍正電極。其中，淀積氮化硅減反射 層工藝多采用PECVD工藝，其目的是在制備晶硅電池表面制備氮化硅層，鈍化晶硅電池前 表面及減少太陽光在晶硅電池前表面反射。在PECVD工藝制備氮化硅減反射層時(shí)，硅片的 側(cè)邊暴露在硅烷和氨氣的混合反應(yīng)氣體中，分解的硅氮?dú)涞入x子在電場(chǎng)的作用下將部分遷 移至使得硅片邊緣處，化學(xué)氣相淀積形成氮化硅層。該氮化硅層將連接硅片上的PN結(jié)，能 夠作為晶硅電池漏電的通道，降低其并聯(lián)電阻。特別是為了更好地使氮化硅層實(shí)現(xiàn)鈍化和 減反射雙重功能，通常采用雙層或多層氮化硅，底層的氮化硅多層的硅含量較大，其傳導(dǎo)電 荷的能力大大加強(qiáng)，這將導(dǎo)致器件具有較低的并聯(lián)電阻，不利于晶硅太陽電池的光電轉(zhuǎn)換 效率。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)該問題，本發(fā)明提供了一種晶硅電池及其制作方法，通過在晶硅電池制備流 程中引入二次刻邊工藝，去除了晶硅電池片邊緣的氮化硅層，提升了晶硅電池的并聯(lián)電阻， 從而改進(jìn)晶硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種晶硅電池，上端設(shè)有梳狀頂銀 電極，下端設(shè)有背鋁電極，電池片包括從上到下的氮化硅減反射層、N型晶硅和P型晶硅， 氮化硅減反射層設(shè)置在N型晶硅的上表面。
[0007] -種晶硅電池的制作方法，包括如下步驟：制絨、擴(kuò)散制結(jié)、刻邊、去磷硅玻璃、淀 積氮化硅減反射層、印刷電極、燒結(jié)及測(cè)試分選，在上述步驟中引入二次刻邊工藝，去除晶 硅電池片邊緣的氮化硅層，提升晶硅電池的并聯(lián)電阻。
[0008] 作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述二次刻邊工藝在淀積氮化硅減反射層工藝后引入，去除 電池邊緣的氮化硅層。
[0009] 作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述二次刻邊工藝在燒結(jié)工藝后引入去除電池邊緣的氮化硅 層。
[0010] 作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述二次刻邊工藝采用濕法化學(xué)腐蝕去除晶硅電池片邊緣的 氮化娃層。
[0011] 作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述濕法化學(xué)腐蝕的步驟如下：將無塵布用氫氟酸溶液潤濕， 隨后將晶硅電池片的邊緣放置在無塵布上，至晶硅電池邊緣處的顏色由藍(lán)色變?yōu)榱粱疑?氮化娃層即被去掉。
[0012] 作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述濕法化學(xué)腐蝕的步驟如下：將無塵布用硝酸和氫氟酸混 合物溶液中潤濕，其中，硝酸與氫氟酸的體積比例為5 :1-2 :1，隨后將晶硅電池片的邊緣放 置在無塵布上，至晶硅電池邊緣處的顏色由藍(lán)色變?yōu)榱粱疑?，氮化硅層即被去掉?br>[0013]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述氫氟酸的濃度為5-10%。
[0014]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述硝酸為濃度為65-68%的市售分析純硝酸。
[0015]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述二次刻邊工藝采用干法等離子腐蝕去除晶硅電池片邊緣 的氮化娃層。
[0016]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述晶硅電池邊緣的氮化硅層可以為單層，也可為雙層或多 層。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在制作電池過程中引入二次刻邊工藝，方法簡(jiǎn)單，易 操作，且不受其它工藝步驟限制；經(jīng)過二次刻邊工藝后，晶硅電池邊緣處的氮化硅層的將被 去掉，使得并聯(lián)電阻提升，從而光電轉(zhuǎn)換效率改善。
[0018]
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)邊緣含有氮化硅層的晶硅電池的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0020] 圖2為經(jīng)過二次刻邊工藝后晶硅電池的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0021] 圖中：1 一梳狀頂銀電極，2-氮化娃減反射層，3-N型晶娃，4一P型晶娃，5-背錯(cuò) 電極。
[0022]
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及有益效果，下面將結(jié)合具體實(shí)施例以及附圖做進(jìn) 一步的說明。
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以使本 領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限 定。
[0025] 如圖1和2所示，經(jīng)過二次刻邊工藝后，氮化硅減反射層只設(shè)置在N型晶硅的上表 面，晶硅電池邊緣處的氮化硅層的將被去掉，使得并聯(lián)電阻提升，從而光電轉(zhuǎn)換效率改善。
[0026] 實(shí)施例1 :本發(fā)明實(shí)施例晶硅電池的制作方法，具體實(shí)施步驟如下：將156*156面 積的多晶硅經(jīng)過制絨、擴(kuò)散制結(jié)、刻邊、去磷硅玻璃、淀積氮化硅減反射層、印刷電極及燒結(jié) 工藝后獲得晶硅太陽電池，隨后進(jìn)行二次刻邊工藝。其中，二次刻邊工藝采用濕法化學(xué)腐 蝕，將無塵布用5-10%的氫氟酸溶液潤濕，隨后將晶硅電池片的邊緣放置在無塵布上，經(jīng)過 15-20分鐘后，晶硅電池邊緣處的顏色由藍(lán)色變?yōu)榱粱疑鑼颖蝗サ?。?為經(jīng)過二 次刻邊工藝前后晶硅太陽電池的電學(xué)性能參數(shù)，從表中可以看出二次刻邊工藝使得并聯(lián)電 阻大大提升，光電轉(zhuǎn)換效率提升約〇. 1%。
[0027] 表1二次刻邊工藝前后晶硅太陽電池的電學(xué)性能參數(shù)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種晶娃電池，上端設(shè)有梳狀頂銀電極，下端設(shè)有背鉛電極，其特征在于：電池片包 括從上到下的氮化娃減反射層、N型晶娃和P型晶娃，氮化娃減反射層設(shè)置在N型晶娃的上 表面。
2. -種晶娃電池的制作方法，包括如下步驟；制絨、擴(kuò)散制結(jié)、刻邊、去磯娃玻璃、淀積 氮化娃減反射層、印刷電極、燒結(jié)及測(cè)試分選，其特征在于：在上述步驟中引入二次刻邊工 藝，去除晶娃電池片邊緣的氮化娃層，提升晶娃電池的并聯(lián)電阻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述二次刻邊工藝在淀 積氮化娃減反射層工藝后引入，去除電池邊緣的氮化娃層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述二次刻邊工藝在燒 結(jié)工藝后引入去除電池邊緣的氮化娃層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述二次刻邊工藝 采用濕法化學(xué)腐蝕去除晶娃電池片邊緣的氮化娃層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述濕法化學(xué)腐蝕的步 驟如下；將無塵布用氨氣酸溶液潤濕，隨后將晶娃電池片的邊緣放置在無塵布上，至晶娃電 池邊緣處的顏色由藍(lán)色變?yōu)榱粱疑?，氮化娃層即被去掉?br>7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述濕法化學(xué)腐蝕的步 驟如下：將無塵布用硝酸和氨氣酸混合物溶液中潤濕，其中，硝酸與氨氣酸的體積比例為 5:1-2 ;1，隨后將晶娃電池片的邊緣放置在無塵布上，至晶娃電池邊緣處的顏色由藍(lán)色變 為亮灰色，氮化娃層即被去掉。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于；所述氨氣酸的濃度為 5-10%〇
9. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述二次刻邊工藝 采用干法等離子腐蝕去除晶娃電池片邊緣的氮化娃層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的晶娃電池的制作方法，其特征在于：所述晶娃電池邊緣 的氮化娃層可W為單層、雙層或多層。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種晶硅電池及其制作方法，包括如下步驟：制絨、擴(kuò)散制結(jié)、刻邊、去磷硅玻璃、淀積氮化硅減反射層、印刷電極、燒結(jié)及測(cè)試分選，在上述步驟中引入二次刻邊工藝，去除晶硅電池片邊緣的氮化硅層，提升晶硅電池的并聯(lián)電阻，從而改進(jìn)了晶硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率。另外，上述二次刻邊工藝可選擇在淀積氮化硅減反射層工藝后引入，去除電池邊緣的氮化硅層；或者在燒結(jié)工藝后引入去除電池邊緣的氮化硅層。本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，易操作，且不受其它工藝步驟限制。
【IPC分類】H01L31-04, H01L31-18, H01L31-055
【公開號(hào)】CN104538498
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410839687
【發(fā)明人】陳作庚, 呂文輝, 龔熠
【申請(qǐng)人】浙江貝盛光伏股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日