The invention discloses a preparation method of a back contact heterojunction solar cell. The intrinsic amorphous silicon front passivation layer, front N-type amorphous silicon layer and anti-reflective layer were deposited on the front of the cleaning, de-damaged layer and velvet-making monocrystalline silicon matrix in turn; the intrinsic amorphous silicon back passivation layer was deposited on the back of the battery; the P-type amorphous silicon layer was deposited on the surface of the back passivation layer by mask method, and then the insulation layer between the P-type amorphous silicon layer and the N-type amorphous silicon layer was The etching method etches the insulating layer according to the preset width; further deposits the N-type amorphous silicon layer on the back by the mask method; finally, the transparent conductive film and the metal film are deposited successively by the mask process to form the contact layer, thus completing the preparation of the solar cell of the present invention. The invention improves the preparation process accuracy of the back structure pattern of HBC monocrystalline silicon solar cells, reduces the width of the isolation layer, improves the collection probability of photogenerated carriers and the short-circuit current density of HBC solar cells.
【技术实现步骤摘要】
一种叉指型背接触异质结太阳电池制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
,具体涉及一种叉指型背接触异质结太阳电池制备方法。
技术介绍
叉指型背接触异质结单晶硅太阳电池(InterdigitatedBackContactSiliconHeterojunctionSolarCell,简称HBC太阳电池)兼具叉指型背接触太阳电池(InterdigitatedbackcontactSolarCell,简称IBC太阳电池)和带有薄本征层的异质结太阳电池(HeterojunctionwithIntrinsicThin-layerSolarCell,简称HIT太阳电池)的优点,既移除了前表面金属电极,减少了遮光损失,获得了较大的短路电流,又通过在重掺的非晶硅与晶体硅之间插入了一层高质量的本征非晶硅钝化层大幅降低了界面态,减少了表面复合,提高了开路电压,是目前世界上光电转换效率最高的单晶硅太阳电池。一般的叉指型背接触异质结太阳电池正面剖面结构由内而外依次为N型单晶硅基体、正面本征非晶硅钝化层、正面N型非晶硅层、减反层,背面由内而外依次为N型单晶硅基体、背面本征非晶硅钝化层、间隔设置的背面P型非晶硅层与N型非晶硅层、绝缘隔离层、接触层。其中,绝缘隔离层位于发射极与基极之间,由于隔离层上方无内建电场,所以在该处产生的光生载流子只能依靠扩散被发射极或基极收集。隔离层宽度越大,光生载流子的输运距离越长,载流子复合概率越高,导致短路电流密度减小。虽然HBC太阳电池的转换效率高,但是目前仅限于实验室研究,还未大规模产业化。现有主流技术中各研究机构大多采用两步光刻工艺实现背面结构图形。 ...
【技术保护点】
1.一种背接触异质结太阳电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(a)对单晶硅基体进行清洗、去除损伤层、制绒;(b)处理后的单晶硅基体采用PECVD制备正面本征非晶硅钝化层;(c)PECVD法沉积正面N型非晶硅层作为太阳电池的前表面场;(d)在正面N型非晶硅层上用PECVD法沉积减反层;(e)单晶硅基体的背面采用PECVD法沉积背面本征非晶硅钝化层,使其覆盖整个背面区域;(f)以乙硼烷或三甲基硼烷作为掺杂气体、氢气为载气和稀释气体、硅烷作为反应气体,借助掩膜工艺通过PECVD法沉积P型非晶硅层作为发射极;(g)借助掩膜工艺通过PECVD法沉积绝缘隔离层;(h)通过光刻技术,按照预设的隔离层宽度进行刻蚀,完成对P型非晶硅层与N型非晶硅层之间绝缘隔离层的制备;(i)在上述太阳电池背表面的基础上,以磷烷作为掺杂气体、氢气为载气和稀释气体、硅烷为反应气体,借助掩膜工艺通过PECVD法沉积N型非晶硅层作为背面场;(j)在所述的P型非晶硅层和N型非晶硅层表面采用掩膜工艺通过PVD或CVD法沉积透明导电氧化物薄膜,作为导电层;(k)在所述透明导电氧化物薄膜上采用掩膜工艺通过PVD的方式沉积金属电极 ...
【技术特征摘要】
1.一种背接触异质结太阳电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(a)对单晶硅基体进行清洗、去除损伤层、制绒;(b)处理后的单晶硅基体采用PECVD制备正面本征非晶硅钝化层;(c)PECVD法沉积正面N型非晶硅层作为太阳电池的前表面场;(d)在正面N型非晶硅层上用PECVD法沉积减反层;(e)单晶硅基体的背面采用PECVD法沉积背面本征非晶硅钝化层,使其覆盖整个背面区域;(f)以乙硼烷或三甲基硼烷作为掺杂气体、氢气为载气和稀释气体、硅烷作为反应气体,借助掩膜工艺通过PECVD法沉积P型非晶硅层作为发射极;(g)借助掩膜工艺通过PECVD法沉积绝缘隔离层;(h)通过光刻技术,按照预设的隔离层宽度进行刻蚀,完成对P型非晶硅层与N型非晶硅层之间绝缘隔离层的制备;(i)在上述太阳电池背表面的基础上,以磷烷作为掺杂气体、氢气为载气和稀释气体、硅烷为反应气体,借助掩膜工艺通过PECVD法沉积N型非晶硅层作为背面场;(j)在所述的P型非晶硅层和N型非晶硅层表面采用掩膜工艺通过PVD或CVD法沉积透明导电氧化物薄膜,作为导电层;(k)在所述透明导电氧化物薄膜上采用掩膜工艺通过PVD的方式沉积金属电极,完成本发明的太阳电池的制备。2.根据权利要求1所述的一种叉指型背接触异质结太阳电池制备方法,其特征在于,步骤(a)具体步骤依次为:RCA标准清洗,清除硅片表面的颗粒及有机物等;硅片清洗后再放入20%的NaOH碱溶液中,去除切片工艺中造成的表面损伤层;浸入NaOH、Na2SiO3、IPA混合溶液中进行制绒;使用HCL对制绒后的硅片表面进行酸洗,以中和残留在硅片表面的的碱液、去除硅片表面残留的金属杂质;采用HF溶液清洗硅片,以去除硅片表面的二氧化硅层并与硅片表面的悬挂键形成Si-H钝化键,最后氮气烘干备用。3.根据权利要求1所述的一种叉指型背接触异质结太阳电池制备方法,其特征在于,采用一步光刻...
【专利技术属性】
技术研发人员:封先锋,李雨菲,高萌,
申请(专利权)人:西安理工大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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