本技術(shù)屬于太陽能電池,具體涉及一種topcon太陽能電池,還涉及一種topcon太陽能電池制備方法。
背景技術(shù):
1、隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,能源問題一直受到廣泛學(xué)者的關(guān)注,其中太陽能作為優(yōu)良的清潔可再生能源從中脫穎而出,太陽能電池因其具有成本低,制備工藝易操作受到了廣泛的研究。
2、目前處在光伏行業(yè)的飛速發(fā)展中,硅電池的效率逐漸增加,已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)瓶頸期。topcon電池的效率目前處在可以量產(chǎn)的階段,但是目前在效率在效率提升方面仍然欠缺一些關(guān)鍵的手段。目前由于正面柵線與硼擴(kuò)層的接觸以及背面柵線與磷擴(kuò)層的接觸問題仍然是一大難點(diǎn),這兩個(gè)問題制約著topcon電池的發(fā)展。
3、目前在硼擴(kuò)層與金屬柵線的接觸方面,已經(jīng)出現(xiàn)了新的技術(shù)進(jìn)行改善,在硼擴(kuò)之后使用激光se進(jìn)行重?fù)诫s,優(yōu)化金屬柵線與硼擴(kuò)的接觸,極大了增加了電池片的效率。在背面磷擴(kuò)層與金屬柵線的接觸方面,目前使用的還是較厚的磷擴(kuò)層,目前新的技術(shù)就是降低磷擴(kuò)層厚度降低寄生吸收。
4、在金屬柵線的正面硼擴(kuò)層與金屬柵線的問題雖然使用激光se技術(shù)能有效的使硼擴(kuò)層形成輕重?fù)?,形成好的接觸性能,但是硼擴(kuò)重?fù)诫s區(qū)域仍然有著進(jìn)步空間。同時(shí)在磷擴(kuò)層與金屬柵線的接觸方面同樣也存在著接觸的問題,目前使用的還是較厚的磷擴(kuò)層,保證金屬柵線不被刺穿,但是厚的磷擴(kuò)層存在寄生吸收,又會(huì)影響電池載流子的分離,進(jìn)而有人使用較薄的磷擴(kuò)層,減少磷擴(kuò)層本身的寄生吸收,但是較薄的磷擴(kuò)層又會(huì)降低與金屬柵線的接觸性能,同樣也會(huì)損失效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的第一目的是提供一種topcon太陽能電池,解決現(xiàn)有技術(shù)中topcon太陽能電池中硼擴(kuò)層與金屬柵線、磷擴(kuò)層與金屬柵線接觸傳輸性能不佳導(dǎo)致電池效率較低的不足。
2、本技術(shù)的第二目的是提供一種topcon太陽能電池制備方法。
3、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本技術(shù)采用以下技術(shù)方案:
4、一種topcon太陽能電池,包括硅片、第一柵線電極和第二柵線電極;所述硅片的第一表面依次層疊硼擴(kuò)層、氧化物鈍化層和第一增透膜層,所述硅片的第二表面依次層疊隧穿氧化層、磷擴(kuò)層和第二增透膜層,所述硅片的第一表面設(shè)有第一柵線槽,所述第一柵線槽表面的硼擴(kuò)層上連接有重?fù)诫s層,所述第一柵線電極置于第一柵線槽內(nèi),且與所述重?fù)诫s層連接;
5、和/或所述硅片的第二表面設(shè)有第二柵線槽,所述第二柵線電極置于第二柵線槽內(nèi),且與所述磷擴(kuò)層連接。
6、本技術(shù)中,所述第一柵線槽寬度在80~100μm,深度在20~40μm。
7、本技術(shù)中,所述第二柵線槽寬度在80~100μm,深度在20~40μm。
8、進(jìn)一步地,所述第二柵線槽內(nèi)所述磷擴(kuò)層的厚度為100~140μm;所述硅片第二表面非金屬區(qū)域的磷擴(kuò)層的厚度為50~100μm。
9、本技術(shù)中,所述硅片為n型硅基體。
10、本技術(shù)中,所述隧穿氧化層為sio2遂穿層。
11、本技術(shù)中,所述氧化物鈍化層為氧化鋁(alox)層。
12、本技術(shù)中,所述第一增透膜層、第二增透膜層都為氮化硅(sinx)膜層。
13、一種topcon太陽能電池制備方法,包括以下步驟:
14、s1、在硅片第一表面形成第一柵線槽;
15、s2、對(duì)所述硅片第一表面進(jìn)行制絨,然后進(jìn)行硼擴(kuò)處理,得到硼擴(kuò)層,形成pn結(jié);再對(duì)所述第一柵線槽的區(qū)域進(jìn)行重?fù)诫s;
16、s3、在所述硅片第二表面形成第二柵線槽;
17、s4、在所述硅片第二表面依次沉積隧穿氧化層、硅鈍化層,然后對(duì)所述硅鈍化層進(jìn)行磷摻雜,得到磷擴(kuò)層;
18、s5、在所述硼擴(kuò)層表面形成氧化物鈍化層,然后沉積增透膜層;在第一柵線槽和第二柵線槽分別印刷柵線電極,燒結(jié)后退火,得到topcon太陽能電池。
19、本技術(shù)中,s1中在硅片第一表面形成第一柵線槽采用激光刻蝕對(duì)硅片進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)。
20、進(jìn)一步地,s3中在所述硅片第二表面形成第二柵線槽采用激光刻蝕對(duì)硅片進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)。
21、本技術(shù)中,激光刻蝕過程中,具體參數(shù)設(shè)置包括:采用波長355nm的激光進(jìn)行刻蝕,激光功率為5w,脈沖頻率為10khz~40khz,掃描速度為30nm/s~100mm/s;
22、其中,所述第一表面的刻蝕厚度為20μmn40μm,所述第二表面的刻蝕厚度為80μm~100μm。
23、本技術(shù)可以做以下改進(jìn),s2中對(duì)所述第一柵線槽的區(qū)域進(jìn)行重?fù)诫s,采用激光se制備重?fù)诫s層,具體參數(shù)設(shè)置包括:采用355nm~1064nm的激光照射,激光功率為30w~1200w,脈沖寬度為3μs~20μs,掃描速度為10m/s~80m/s,脈沖頻率為50khz~150khz。
24、本技術(shù)可以進(jìn)一步改進(jìn),s2和s3之間還包括:對(duì)經(jīng)s2處理后硅片的第一表面進(jìn)行氧化處理的步驟和去除硅片的第二表面饒鍍的硼擴(kuò)散層的步驟。
25、本技術(shù)中,s4中在所述硅片第二表面沉積隧穿氧化層,是采用pecvd沉積sio2隧穿層,具體過程包括:n2o、sih4作為通入源通入pecvd,n2o:sih4為2:1n4:1,pecvd管壓為200pa~300pa,溫度為420℃~500℃,功率為8kw~5kw,所述sio2隧穿層厚度為2nm~4nm。
26、進(jìn)一步地,s4中對(duì)硅鈍化層進(jìn)行磷摻雜,得到磷擴(kuò)層,具體過程包括:使用磷烷摻雜,退火溫度控制在800℃~1000℃,摻雜后濃度為1*1018~2*1020。
27、本技術(shù)中,s5中沉積增透膜層是采用pecvd沉積氮化硅,具體過程包括:n2o、sih4作為通入源通入pecvd,n2o:sih4為2:1~5:1,pecvd管壓為230pa~270pa,功率為8kw~15kw,所述增透膜層厚度為70nm~220nm。
28、本技術(shù)中,s5中燒結(jié)的溫度為800℃~940℃,處理時(shí)間為10s~30s。
29、進(jìn)一步地,s5中退火的溫度為400℃~500℃,處理時(shí)間為5s~15s。
30、本技術(shù)具有以下有益效果:
31、(1)本技術(shù)topcon太陽能電池通過對(duì)硅片進(jìn)行開柵線槽,對(duì)于正面而言有助于擴(kuò)散層的重?fù)诫s區(qū)域進(jìn)一步向硅基體的推進(jìn),使得硼擴(kuò)層的重?fù)诫s區(qū)域具有較深的摻雜位置,金屬柵線能夠向內(nèi)部更快進(jìn)行載流子的提取,同時(shí)能夠增加硼擴(kuò)層與硅基體的接觸面積,增加pn結(jié)的接觸區(qū)域,時(shí)瞬態(tài)電流的收集增加,對(duì)于電池片的背面而言,在硅基體開柵線槽可以進(jìn)一步的優(yōu)化磷擴(kuò)層,使非金屬區(qū)域使用更薄的磷擴(kuò)層,降低寄生吸收,同時(shí)開槽位置制備較厚的磷擴(kuò)層,在高溫?zé)Y(jié)時(shí)金屬柵線與磷擴(kuò)層具有更好的接觸,進(jìn)一步提升效率。
32、(2)本技術(shù)topcon太陽能電池制備方法,采用激光刻蝕對(duì)硅片進(jìn)行開槽處理,無需添置額外的設(shè)備,現(xiàn)有topcon電池工藝設(shè)備就可以滿足生產(chǎn)要求,從而實(shí)現(xiàn)在不明顯增加成本的情況下,提高topcon太陽能電池效率的目的。
33、下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本技術(shù)的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。