一种光伏电池元件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种光伏电池元件及其制造方法，所述光伏电池元件的制造方法包括P型硅基底的表面制绒处理，在P型硅基底表面形成绒面层；在所述P型硅基底的上表面和下表面均喷涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液，并进行退火处理，以形成氧化铝层；在所述P型硅基底的上表面形成N型多晶硅层；在所述N型多晶硅层的表面喷涂含有异丙醇钇的溶液，并进行退火处理，以形成氧化钇层；在所述氧化钇层的表面沉积透明导电层；在所述透明导电层表面形成上电极，并在所述P型硅基底的背面形成下电极。该光伏电池元件具有优异的光电转换效率。

A photovoltaic cell element and its manufacturing method

The invention relates to a photovoltaic cell element and its manufacturing method. The manufacturing method of the photovoltaic cell element includes the surface cashmere processing of the P type silicon substrate, forming a suede layer on the surface of the P type silicon substrate, and spraying a solution containing acetylalkoxy two isopropanol on the upper and lower surfaces of the P type silicon substrate and retreats. Fire is treated to form an alumina layer; a N polysilicon layer is formed on the upper surface of the P type silicon substrate; a solution containing yttrium isopropanol is sprayed on the surface of the N polysilicon layer, and annealed to form yttrium oxide layer; a transparent conductive layer is deposited on the surface of the yttrium oxide layer; the surface of the transparent conductive layer is on the surface of the transparent conductive layer. The upper electrode is formed and a lower electrode is formed on the back side of the P silicon substrate. The photovoltaic cell element has excellent photoelectric conversion efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电池元件及其制造方法
本专利技术涉及光电转换
，特别是涉及一种光伏电池元件及其制造方法。
技术介绍
与传统的占主导地位的煤炭石油能源相比，太阳能最大的优势在于其取之不尽，用之不竭，而且在使用过程中不会破坏生态平衡、污染环境。因此，太阳能是一种环境友好的绿色可再生能源。从另一方面来讲，煤炭石油本质上是数亿万年前太阳辐射到地球上的一部分能源被储存在生物体内，经长时间的演变而成为现在地球上的煤炭石油。光伏电池可以将光能转换为电能，且转换过程中不会有任何的环境污染现象，因而，光伏电池成为最有潜力的太阳能的利用方式。现有硅基光伏电池的制备过程中，通常是直接在硅基底上沉积多晶硅层和电极，而原本硅基底表面的缺陷态影响相应光伏电池的光电转换效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种光伏电池元件及其制造方法。为实现上述目的，本专利技术提出的一种光伏电池元件的制造方法，包括以下步骤：(1)P型硅基底的表面制绒处理，在P型硅基底表面形成绒面层；(2)在所述P型硅基底的上表面和下表面均喷涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液，并进行退火处理，以形成氧化铝层；(3)在所述P型硅基底的上表面形成N型多晶硅层；(4)在所述N型多晶硅层的表面喷涂含有异丙醇钇的溶液，并进行退火处理，以形成氧化钇层；(5)在所述氧化钇层的表面沉积透明导电层；(6)在所述透明导电层表面形成上电极，并在所述P型硅基底的背面形成下电极。更为优选的，在所述步骤(1)中，通过碱制绒工艺形成所述绒面层，所述绒面层中含有多个金字塔凸起结构。更为优选的，在所述步骤(2)中，喷涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液的次数为2-5次，且每次喷涂工序之后直接进行一次退火处理，然后再进行下一次的喷涂工序。更为优选的，在所述步骤(2)中，含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液中的乙酰烷氧基二异丙醇铝的浓度为0.05-0.15mg/ml，每次退火处理的具体工艺为：在空气中，先在200-300℃下热处理5-15分钟，接着升温至400-500℃，并在400-500℃的温度下热处理30-40分钟。更为优选的，在所述步骤(3)中，在所述P型硅基底的上表面形成N型多晶硅层的具体工艺为：首先在所述P型硅基底的上表面沉积含磷非晶硅层，然后通过退火处理以形成所述N型多晶硅层。更为优选的，在所述步骤(4)中，喷涂含有异丙醇钇的溶液的次数为3-6次，多次喷涂工艺结束之后进行所述退火处理。更为优选的，在所述步骤(4)中，含有异丙醇钇的溶液中的异丙醇钇的浓度为0.1-0.3mg/ml，所述退火处理的具体工艺为：在空气中，在300-600℃的温度下热处理20-60分钟。更为优选的，所述透明导电层的材质为ITO，所述上电极的材质为银，所述下电极的材质为铝。本专利技术还提供了一种光伏电池元件，所述光伏电池元件为采用上述方法制备形成的。本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的光伏电池元件的制备过程中，首先在所述P型硅基底的上表面和下表面均喷涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液，并进行退火处理，以形成氧化铝层，然后再沉积N型多晶硅层，有效减少P型硅基底上下表面的缺陷态，进而减少电子和空穴在P型硅基底表面复合的几率，同时通过优化乙酰烷氧基二异丙醇铝的浓度以及退火的具体工艺参数，以形成合适厚度的氧化铝层，在有效减少P型硅基底表面的缺陷态的同时且不会影响电子和空穴的传输，进而提高其光电转换效率。同时在N型多晶硅层与透明导电层之间形成氧化钇层，通过优化各项工艺参数，以在N型多晶硅层与透明导电层之间形成隧穿效应，有效提高电子的传输性能，进而提高该光伏电池元件的光电转换效率。利用本专利技术的方法形成光伏电池元件的过程中，在现有制备工艺的基础上，利用简单的喷涂工艺和退火工艺，即可形成均匀致密的氧化铝层和氧化钇层，且通过大量的试验以得到最优的工艺参数，且本专利技术的制备过程简单，易于工业化生产。附图说明图1为本专利技术的光伏电池元件的结构示意图。具体实施方式本专利技术具体实施例提出的一种光伏电池元件的制造方法，包括以下步骤：(1)P型硅基底的表面制绒处理，在P型硅基底表面形成绒面层；(2)在所述P型硅基底的上表面和下表面均喷涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液，并进行退火处理，以形成氧化铝层；(3)在所述P型硅基底的上表面形成N型多晶硅层；(4)在所述N型多晶硅层的表面喷涂含有异丙醇钇的溶液，并进行退火处理，以形成氧化钇层；(5)在所述氧化钇层的表面沉积透明导电层；(6)在所述透明导电层表面形成上电极，并在所述P型硅基底的背面形成下电极。其中，在所述步骤(1)中，通过碱制绒工艺形成所述绒面层，所述绒面层中含有多个金字塔凸起结构。在所述步骤(2)中，喷涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液的次数为2-5次，且每次喷涂工序之后直接进行一次退火处理，然后再进行下一次的喷涂工序，含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液中的乙酰烷氧基二异丙醇铝的浓度为0.05-0.15mg/ml，每次退火处理的具体工艺为：在空气中，先在200-300℃下热处理5-15分钟，接着升温至400-500℃，并在400-500℃的温度下热处理30-40分钟。在所述步骤(3)中，在所述P型硅基底的上表面形成N型多晶硅层的具体工艺为：首先在所述P型硅基底的上表面沉积含磷非晶硅层，然后通过退火处理以形成所述N型多晶硅层。在所述步骤(4)中，喷涂含有异丙醇钇的溶液的次数为3-6次，多次喷涂工艺结束之后进行所述退火处理，含有异丙醇钇的溶液中的异丙醇钇的浓度为0.1-0.3mg/ml，所述退火处理的具体工艺为：在空气中，在300-600℃的温度下热处理20-60分钟。所述透明导电层的材质为ITO，所述上电极的材质为银，所述下电极的材质为铝。如图1所示，本专利技术根据上述方法制备的光伏电池元件，所述光伏电池元件从下至上包括下电极1、下表面氧化铝层2、P型硅基底3、绒面层4、上表面氧化铝层5、N型多晶硅层6、氧化钇层7、透明导电层8以及上电极9。实施例1：一种光伏电池元件的制造方法，包括以下步骤：(1)P型硅基底的表面制绒处理，在P型硅基底表面形成绒面层；(2)在所述P型硅基底的上表面和下表面均喷涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液，并进行退火处理，以形成氧化铝层；(3)在所述P型硅基底的上表面形成N型多晶硅层；(4)在所述N型多晶硅层的表面喷涂含有异丙醇钇的溶液，并进行退火处理，以形成氧化钇层；(5)在所述氧化钇层的表面沉积透明导电层；(6)在所述透明导电层表面形成上电极，并在所述P型硅基底的背面形成下电极。其中，在所述步骤(1)中，通过碱制绒工艺形成所述绒面层，所述绒面层中含有多个金字塔凸起结构。在所述步骤(2)中，喷涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液的次数为4次，且每次喷涂工序之后直接进行一次退火处理，然后再进行下一次的喷涂工序，含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液中的乙酰烷氧基二异丙醇铝的浓度为0.1mg/ml，每次退火处理的具体工艺为：在空气中，先在240℃下热处理10分钟，接着升温至450℃，并在450℃的温度下热处理35分钟。在所述步骤(3)中，在所述P型硅基底的上表面形成N型多晶硅层的具体工艺为：首先在所述P型硅基底的上表面沉积含磷非晶硅层，然后通过退火处理以形成所述N型多晶硅层。在所述步骤(4)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏电池元件的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)P型硅基底的表面制绒处理，在P型硅基底表面形成绒面层；(2)在所述P型硅基底的上表面和下表面均喷涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液，并进行退火处理，以形成氧化铝层；(3)在所述P型硅基底的上表面形成N型多晶硅层；(4)在所述N型多晶硅层的表面喷涂含有异丙醇钇的溶液，并进行退火处理，以形成氧化钇层；(5)在所述氧化钇层的表面沉积透明导电层；(6)在所述透明导电层表面形成上电极，并在所述P型硅基底的背面形成下电极。

【技术特征摘要】
1.一种光伏电池元件的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)P型硅基底的表面制绒处理，在P型硅基底表面形成绒面层；(2)在所述P型硅基底的上表面和下表面均喷涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液，并进行退火处理，以形成氧化铝层；(3)在所述P型硅基底的上表面形成N型多晶硅层；(4)在所述N型多晶硅层的表面喷涂含有异丙醇钇的溶液，并进行退火处理，以形成氧化钇层；(5)在所述氧化钇层的表面沉积透明导电层；(6)在所述透明导电层表面形成上电极，并在所述P型硅基底的背面形成下电极。2.根据权利要求1所述的光伏电池元件的制造方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，通过碱制绒工艺形成所述绒面层，所述绒面层中含有多个金字塔凸起结构。3.根据权利要求1所述的光伏电池元件的制造方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，喷涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液的次数为2-5次，且每次喷涂工序之后直接进行一次退火处理，然后再进行下一次的喷涂工序。4.根据权利要求3所述的光伏电池元件的制造方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液中的乙酰烷氧基二异丙醇铝的浓度为0.05-0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，
申请(专利权)人：苏州宝澜环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32