Al2O3背钝化太阳电池量产工艺研究-论文.pdf

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1、SOLARENERGY黼黼医瓢圈AI2O3背钝化太阳电池量产工艺研究中电投西安太阳能电力有限公司■董鹏陈璐吴翔摘要：通过在大规模工业生产线上进行A120背钝化太阳电池试制，对最终结果进行分析研究，总结出对AI0背钝化太阳电池有着主要影响的工艺过程与工艺步骤，为AI0。背钝化太阳电池的生产提供参考。关键词：AI。O；背钝化；太阳电池；PER,C；背面复合0引言1AIO。背钝化太阳电池的结构与原理太阳能光伏发电随着其转换效率的不断提Al，0背钝化电池与常规电池结构的不同之升得到越来越厂泛的应用，晶体硅太阳

2、电池的处在于其在电池硅片背面镀有层A1O薄膜，应刚发展直是太阳能发电的主要发展方向。在Al0薄膜上又覆盖有一层SiN薄膜，然后用随着晶体硅人阳电池技术的不断提高，传统结构激光在硅片背面进行打孔或开槽，将部分AI，O的单品硅太电池的量产转换效率已达l9．2％，与SiN薄膜层打穿露出硅体，背电场通过薄多硅太电池量产转换效率已达l7．8％。传统膜上的孔或槽与硅基体实现接触【4]。结构电池效率已没有太人的提升空间，电池效率的提升必须依靠新型结构的晶体硅太阳电池发展。目前的新结构电池主要有PERC电池、PERL

3、电池、IBC电池、MWT电池、EWT电池及HIT电池等。在目前有的硅基体高效电池技术中，由于Al，0背钝化太阳电池(PERC电池)将提升电池铝a．背钝化电池示意图效牢的工艺移电池背面，因此其与其他的高效AgAg电池技术及新的提高电池效率的制造工艺有非常好的兼容性。Al，O背钝化技术可与其他高效技术I州时整合硅太阳电池中。因此，目前Al，o背钝化太阳电池技术在所有高效电池技术中是最宵能被工业化推广的技术，研究其量产工艺对AI，0背钝化电池的大规模生产具有非常好的指b．背钝化电池结构示意图导性f1用¨。J

4、。图1P型AI：O。背钝化电池结构一⋯⋯⋯—@⋯一SOLARENERGY08／2014I_fJrAl，O／Si接触面具仃较高同定负电荷密表1正常背钝化电池效率与传统电池效率对比度，通过蔽P型硅表嘶的少子电f而表现出显的场效戍钝化特性，使得硅片背面的钝化效果基％19．65l8．5／V0．648O．638较传统的乍H背场钝化技术有较大的提高】。研究／A9．68．8【I』j，使用Al，O作为钝化层可使硅片表面符合。FF75．4879速率降低l0cm／s数量级。表23次背钝化电池实验数据仃效少r寿命与表碰复合

5、宵如卜关系：ll一t-2一L()实验一0．6288．993．741l0．077．44l8I31实验二0．6299．054．90683l75．8918．12式f，：。为仃效少寿命；为体寿命；实验三0．6299．0224．9261．7776．67l8．19为材料表面复合速度；为村料厚度。平均值0．6299．0234．2880．O376．6718．2l⋯』弋(1)LJJ矢¨，r随表嘶复合速度增大而减小。此背钝化电池有较高的有效少f寿命，进对电池效率影响的原主要有：l有较高的歼路电压}j短路电流。l1背钝化电

6、池使用的硅片电阻率应比传统_T艺电池片使用的硅片电阻率小，一般为1～1．52AIO背钝化太阳电池的量产工艺Q·cm。由于背钝化电池背而只有激光开槽处能Al，O背钝化电池的艺步骤为：制绒一扩够与背场进行接触，导致其背场接触电阻较传统敞一刻蚀一抛光一镀AlO一镀背而SiN一镀正工艺电池偏人，凶此，需选用电阻率略低的硅片SiN一激光开槽一丝网印刷一烧结-'-N试。才能确保最终电池片的串联电阻不会过大。Al，0背钝化电池与传统电池在T艺步骤上21良好的背抛光艺可明显提升电池片的的lX别l：要J多出4道一l：艺

7、步骤，分别为：抛短路电流。硅片背抛光后，利用镜面反射原理，光、一匕嘶镀Al，0、背而镀SiN及背面激光开槽，光的背面反射率增加，透射损失减小，从而增余艺步骤均与常规电池产线相同。3实验按j{{{I述步骤进行Al，0背钝化电池的生产：线实验，实验采用单晶156mmXl56mm、200mm硅片。实验中常规工艺采用生产线大董墓董基囊囊蕾誊吾蓉基规校常的生产1艺进行。实验在不同时问共重波长／nm复进行3次，以排除实验过程中的偶然因素。图2硅片抛光前后透射率比较4实验结果对比分析通过3次重复实验，背钝化实验片的

8、电性能参数特基本相同，表现为低、低、。偏高。其效率均值只有l8．21％，与背钝化电池●_l●_—喃—————辘髓_—I20．752p．s有的效率偏差较人。皿圈■固通过对实验片及实验过程进行分析，总结出图3硅片抛光前后少子寿命比较—@-_SOLARENERGY08／2014加1r输ftj电流。同时r}1_r抛光后背面的比表面较少，使得背表i复合速率减小，硅片少子寿命显著捉升。¨前，一般将硅片背面的腐蚀深度控制在2a．刻槽效果较好m，以便达到较好的抛光效果。