6 英寸高效n-pert 太阳电池工艺路线 - skl pvst technology.pdf

第十六届中国光伏学术大会（CPVC16 ）研究简报集 6 英寸高效n-PERT 太阳电池工艺路线 1 1 1 1 1 1 , Pietro P. Altermatt 端伟元 ，袁声召 ，盛赟 ，陈奕峰 ，杨阳 ， 冯志强1,2，Pierre J. Verlinden1 （1.光伏科学与技术国家重点实验室，常州天合光能有限公司，常州新北区光伏产业园，江苏213001 ； 2 江苏省光伏科学与工程协同创新中心，常州大学，常州，213164 ） 1 研究背景与内容 用SENTAURUS 模拟对n-PERT 电池进行 N 型晶体硅电池由于其有较高的少子 功率损失分析，指出了电池效率进一步提 寿命和无光致衰减等优势，具有很大的效 升的优化方向。 率提升空间和潜力，是高效电池技术路线 2 高效n-PERT 太阳电池制备工艺 的必然选择。特别是 n-PERT(Passivated 2.1 工艺流程简述 Emitter Rear Totally-diffused, 钝化发射结 本文所介绍的n-PERT 太阳电池具有 全背场扩散)太阳电池近年来效率提升迅 正面结结构，如图 1a 所示。首先在 5 英 速，越来越得到业界的广泛关注。N-PERT 寸硅片上对电池工艺进行了开发，随后将 太阳电池的结构特点是背表面扩散全覆 该高效工艺转移到了6 英寸硅片上。 盖以降低电池的背面接触电阻和复合速 电池的主要制作流程包括：双面制绒， 率。2014 年，Fraunhofer ISE 报道了在2x2 硼扩散，单面去BSG 、抛光，磷扩散，热 2 cm 的面积上利用离子注入得到了 22.7% 氧化，正、背面钝化，正、背面激光开膜， [1] 的n-PERT 太阳电池转换效率 。随后， 金属化等。电池的正面金属化采用了电镀 比利时IMEC 也宣布了在6 英寸硅片上制 技术，电镀金属包括Ni 、Cu、Ag 三层， 备了效率达22.5% 的n-PERT 背结太阳电 其截面SEM 图片如图1b 所示。Ni 层是接 池[2] 。本文主要从高效n-PERT 太阳电池 触层及阻挡层，Cu 层是主要的导电层， 角度出发，介绍了电池的工艺路线，并通 Ag 层主要用于外部接触及可靠性保护。 过 SENTAURUS 模拟给出了电池的优化 由于电镀Ni 层可以和较低的硼扩表面浓 -3 [3] 方向。 度(~1E+19 cm )形成较好的欧姆接触 ， 本文研究内容主要有： 且电镀栅线较丝印栅线可以制备得更窄、 1）采用扩散工艺制备电池发射结和 没有浆料烧结带来的开压损失，故采用电 背场，结合正面电镀技术，在5 英寸硅片 镀技术可以有效地降低表面复合并减少 上着重对电池正面硼扩散进行了优化。 栅线遮光，对电池的开压及电流均有提升 2 ）在 6 英寸硅片上进一步对栅线数 作用。 及背面接触孔间距进行了优化，制作出效 率达22.4% 的高效n-PERT 太阳电池；利 138 第十六届中国光伏学术大会