异质结电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种异质结电池的制备方法，将材料和加工设备置于密闭真空的环境中；对硅片进行清洗；对所述硅片的两个表面进行抛光处理；将用于单面制绒的且防止化学液腐蚀渗透的掩膜贴附于经抛光处理的所述两个表面之一上；对带有掩膜的硅片进行湿法化学纳米线结构制备；对制得的纳米线结构进行清洗前预处理；通过反应离子干法刻蚀对所述绒面表面作微腐蚀清洁处理；选择恰当的化学清洗液进一步除去在硅片表面残留的银粒子；剥离所述掩膜后对具备纳米线构造的硅片实施针对性的后清洗处理；清洗结束后在硅片上开始异质结太阳电池的制备；在制作完的异质结电池外包覆一层保护膜；将电池传送至真空的环境外。本发明专利技术电池在制作的过程中不易被氧化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池制备领域，更具体地说，它涉及一种异质结电池的制备方法。
技术介绍
当前，基于P型或N型衬底的各种高效率光电转换器件不断涌现，尤其是以氢化非晶硅与单晶硅衬底所构建的异质结电池(HIT)因其出色的光电转换效率而备受研究关注。公告号为：CN102779907A的中国专利公开了一种高效异质结电池的制备方法，包括：a.对硅片进行清洗；b.对所述硅片的两个表面进行抛光处理，使所述两个表面获得抛光形貌；c.将抗化学液腐蚀渗透的用于单面制绒的掩膜贴附于经抛光处理的所述两个表面之一上；d.对带有掩膜的硅片进行纳米线结构制备，以使暴露在外的抛光面在制绒后获得纳米线结构形貌而带有掩膜的表面保持所述抛光形貌；e.对带有所述纳米线结构的硅片进行预清洁处理；f.通过干法反应离子刻蚀的途径对所述绒面作微刻蚀处理；g.选择恰当的化学清洗液进一步除去在硅片表面残留的银粒子且对硅片进行脱水；h.剥离所述掩膜后对具备纳米线构造的硅片实施针对性的后清洗处理；以及i.在经清洁的所述硅片上进行异质结电池制作。通过制备硅基纳米线绒面形貌以大大降低电池表面对光吸收的反射损失，还针对该绒面结构提出了较有效的干湿法相结合的化学后处理工艺，解决了因绒面结构及杂质银粒子等引起的清洗难题，故在获取并保持衬底良好表面光学性能前提下，经济有效的完成了硅基纳米线形貌异质结电池的制备。但上述的高效异质结电池的制备方法仍会存在一个缺陷：上述的工艺都是暴露在空气中，从而电池在制作的过程中极易被氧化，形成自然氧化层，对电池效率造成不利影响。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术在于提供一种电池在制作的过程中不易被氧化的异质结电池制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种异质结电池的制备方法，步骤1：将材料和加工设备置于密闭真空的环境中，真空环境一侧设置有出料门，另一侧设置有进料门；步骤2：对硅片进行清洗处理；步骤3：对所述硅片的两个表面进行抛光处理，使所述两个表面获得抛光形貌；步骤4：将抗化学液腐蚀渗透的用于单面制绒的掩膜贴附于经抛光处理的所述两个表面之一上；步骤5：对带有掩膜的硅片进行纳米线结构制备，以使暴露在外的抛光面在制绒后获得纳米线结构形貌而带有掩膜的表面保持所述抛光形貌；步骤6：对带有所述纳米线结构的硅片进行预清洁处理；步骤7：通过干法反应离子刻蚀的途径对所述绒面作微刻蚀处理；步骤8：选择恰当的化学清洗液进一步除去在硅片表面残留的银粒子且对硅片进行脱水；步骤9：剥离所述掩膜后对具备纳米线构造的硅片实施针对性的后清洗处理；步骤10：在经清洁的所述硅片上进行异质结电池制作；步骤11：在制作完的异质结电池外包覆一层保护膜；步骤12：最后将异质结电池传送至真空的环境外。通过采用上述技术方案，将制作异质结电池的原料和设备置于密闭真空的环境下进行制作，使异质结电池在制作的过程中不易被氧化，从而减少对电池效率造成不利影响。本专利技术进一步设置为：通过真空泵对密闭真空的环境进行抽气处理。原料通过进料门进入和异质结电池加工完后从出料口穿出，或多或少会有空气进入到密闭的真空环境中，通过采用上述技术方案，真空泵对密闭真空的环境进行抽气处理，可以提高真空环境的真空度，使异质结电池在制造的过程中更不容易被氧化。本专利技术进一步设置为：密闭真空的环境在出料和进料同时进行。通过采用上述技术方案，出料和进料同时进行，操作一次后，真空泵对密闭真空的环境只需要抽气一次即可，不需要在出料后抽气一次，进料后又要抽气一次，操作起来更为方便且节能。本专利技术进一步设置为：将密闭真空的环境温度控制在5-10℃。现实真空的环境下不可能保证绝对的真空，或多或少会有空气的进入，通过采用上述技术方案，将密闭真空的环境温度控制在5-10℃，使电池加工的环境处于低温环境，从而电池在制作的过程中更不易被氧化。本专利技术进一步设置为：对密闭真空的环境进行除湿处理。通过采用上述技术方案，对密闭真空的环境进行除湿处理，空气中水分减少后使电池在制作的过程中更不易被氧化。本专利技术进一步设置为：所述步骤2进一步包括：将所述硅片置于丙酮和异丙醇中交替进行超声波洗涤；以及将经超声波洗涤的硅片置于按预定比例混合的氨水和双氧水的混合液中进行洗涤。本专利技术进一步设置为：所述步骤3进一步包括：用预定浓度配比的碱液对所述硅片的表面进行抛光处理，以去除所述表面上的机械损伤层。本专利技术进一步设置为：所述掩膜为酚醛树脂薄膜。本专利技术进一步设置为：所述步骤5进一步包括：将经所述纳米线结构制备的硅片置于浓硝酸中浸渍；再用去离子水进行洗涤；以及将经洗涤的硅片置于预定配比的氨水和四甲基铵混合液中，并以氧气鼓泡方式进行洗涤。本专利技术进一步设置为：所述步骤10进一步包括：将经清洁的所述硅片浸泡于预定浓度的氢氟酸溶液；经浸泡后的硅片转移到等离子体增强化学汽相沉积腔室进行低温i/p层及i/n层沉积；在经沉积的硅片的非晶硅层上沉积预定厚度的透明导电氧化物薄膜；以及在所述硅片的两个表面上丝网印刷载流子收集电极并蒸镀铝导电薄膜。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：将制作异质结电池的原料和设备置于密闭真空的环境下进行制作，并将密闭真空环境的温度控制在5-10℃，对密闭真空环境进行除湿处理，使异质结电池在制作的过程中不易被氧化，从而减少对电池效率造成不利影响。附图说明图1为本实施例的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本具体实施例仅仅是对本专利技术的解释，其并不是对本专利技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本专利技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。如图1所示，一种异质结电池的制备方法，包括：将材料和加工设备置于密闭真空的环境中，真空环境一侧设置有出料门，另一侧设置有进料门，密闭真空的环境温度控制在5-10℃（温度可以设定为5℃、7℃或者10℃），并在密闭真空的环境内放置干燥剂对其室内进行除湿处理。对硅片进行清洗处理，将硅片置于丙酮和异丙醇中交替进行超声波洗涤（超声波洗涤的时间为20分钟、23分钟或者25分钟），洗涤温度为30℃、35℃或者40℃；以及将经超声波洗涤的硅片置于配比为3∶1∶1-8∶1∶1的DI+NH4OH+H2O2溶液以洗去表面附着的小分子颗粒及无机粒子，洗涤时间为30分钟、40分钟或者60分钟，温度设定为60℃、70℃或者90℃。用浓度为10wt％-48wt％的NaOH或KOH溶液对硅片的表面进行抛光处理，以去除表面上的机械损伤层使两个表面获得抛光形貌，抛光处理可以在70-90℃之间的温度下进行，刻蚀量可以在10-45μm之间。将抗化学液腐蚀渗透的用于单面制绒的掩膜贴附于经抛光处理的两个表面之一上。对带有掩膜的硅片进行纳米线结构制备，纳米线结构制备在清洗机中进行，且清洗机中具有浓度为0.005-0.1mol/L的AgNO3溶液与1.0-10mol/L的HF溶液在室温下按照体积比为1∶1-1∶5比例混合的溶液，制绒工艺时间可以控制在10-60分钟，掩膜为酚醛树脂薄膜，以使暴露在外的抛光面在制绒后获得纳米线结构形貌而带有掩膜的表面保持抛光形貌。将经纳米线结构制备的硅片置于浓硝酸中浸渍，再用去离子水进行洗涤，以及将经洗涤的硅片置于65-69wt％的浓硝酸溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异质结电池的制备方法，其特征是：步骤1：将材料和加工设备置于密闭真空的环境中，真空环境一侧设置有出料门，另一侧设置有进料门；步骤2：对硅片进行清洗处理；步骤3：对所述硅片的两个表面进行抛光处理，使所述两个表面获得抛光形貌；步骤4：将抗化学液腐蚀渗透的用于单面制绒的掩膜贴附于经抛光处理的所述两个表面之一上；步骤5：对带有掩膜的硅片进行纳米线结构制备，以使暴露在外的抛光面在制绒后获得纳米线结构形貌而带有掩膜的表面保持所述抛光形貌；步骤6：对带有所述纳米线结构的硅片进行预清洁处理；步骤7：通过干法反应离子刻蚀的途径对所述绒面作微刻蚀处理；步骤8：选择恰当的化学清洗液进一步除去在硅片表面残留的银粒子且对硅片进行脱水；步骤9：剥离所述掩膜后对具备纳米线构造的硅片实施针对性的后清洗处理；步骤10：在经清洁的所述硅片上进行异质结电池制作；步骤11：在制作完的异质结电池外包覆一层保护膜；步骤12：最后将异质结电池传送至真空的环境外。

【技术特征摘要】
1.一种异质结电池的制备方法，其特征是：步骤1：将材料和加工设备置于密闭真空的环境中，真空环境一侧设置有出料门，另一侧设置有进料门；步骤2：对硅片进行清洗处理；步骤3：对所述硅片的两个表面进行抛光处理，使所述两个表面获得抛光形貌；步骤4：将抗化学液腐蚀渗透的用于单面制绒的掩膜贴附于经抛光处理的所述两个表面之一上；步骤5：对带有掩膜的硅片进行纳米线结构制备，以使暴露在外的抛光面在制绒后获得纳米线结构形貌而带有掩膜的表面保持所述抛光形貌；步骤6：对带有所述纳米线结构的硅片进行预清洁处理；步骤7：通过干法反应离子刻蚀的途径对所述绒面作微刻蚀处理；步骤8：选择恰当的化学清洗液进一步除去在硅片表面残留的银粒子且对硅片进行脱水；步骤9：剥离所述掩膜后对具备纳米线构造的硅片实施针对性的后清洗处理；步骤10：在经清洁的所述硅片上进行异质结电池制作；步骤11：在制作完的异质结电池外包覆一层保护膜；步骤12：最后将异质结电池传送至真空的环境外。2.根据权利要求1所述的异质结电池的制备方法，其特征是：通过真空泵对密闭真空的环境进行抽气处理。3.根据权利要求2所述的异质结电池的制备方法，其特征是：密闭真空的环境在出料和进料同时进行。4.根据权利要求1所述的异质结电池的制备方法，其特征是：将密闭真空的环境温度控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张群芳，
申请(专利权)人：浙江合特光电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33