本发明专利技术属于太阳能光伏电池技术领域，具体为一种一步完成扩散、表面钝化和减反射的太阳电池制备方法。具体步骤包括：半导体片表面旋涂或喷涂扩散源，或者采用气态源；半导体片在空气中加热，同时形成p-n结、上下表面钝化层和减反射膜；制备上下电极。本发明专利技术在保证电池较高转化效率的同时，极大地简化了太阳电池的制备工艺，并且对设备要求低、制备过程安全无毒，是一种过程简单、成本低廉的太阳电池制备方法。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于太阳能光伏电池
，具体为一种。具体步骤包括：半导体片表面旋涂或喷涂扩散源，或者采用气态源；半导体片在空气中加热，同时形成p-n结、上下表面钝化层和减反射膜；制备上下电极。本专利技术在保证电池较高转化效率的同时，极大地简化了太阳电池的制备工艺，并且对设备要求低、制备过程安全无毒，是一种过程简单、成本低廉的太阳电池制备方法。【专利说明】
本专利技术属于太阳能光伏电池
，具体涉及一种太阳电池制备方法。
技术介绍
目前光伏行业关注的重点是成本，尤其对于技术成熟的硅太阳电池，必须在保证效率的前提下降低成本。常规硅太阳电池一般需要清洗、制绒设备制造绒面，扩散设备形成Pn结，钝化材料设备制备上下表面钝化层，减反射膜设备制备减反射膜，以及金属电极制造设备制造正负电极。设备昂贵，制造过程复杂，所以太阳电池成本较高。 近年来，虽然制造硅太阳电池的新技术从出不穷，如离子注入技术、等离子刻蚀制绒技术、选择性发射极技术、铜栅线技术、超薄硅片技术、背结背接触技术、异质结技术等，但是这些技术在提高效率的同时，并没有显著降低成本，有的技术反而增加了昂贵的设备和复杂的工艺过程。 为解决上述存在的问题，需要对硅太阳电池的制备工艺过程进行创新，减少电池制造过程中的关键工艺，从而显著降低电池制造成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、成本低廉的太阳电池制备方法。 本专利技术提供的太阳电池制备方法，具体步骤如下:(1)半导体片表面旋涂或喷涂扩散源；(2)半导体片在空气或氧气中加热，温度为600°C-1000°C，时间为5min-120min，同时形成p-n结、上下表面钝化层和减反射膜；(3)制备上下电极。 本专利技术把目前太阳电池制造的复杂工艺大大简化，即将制造太阳电池关键的四个工艺步骤:pn结制备、上表面钝化层制备、下表面钝化层制备和减反射膜制备，简化为一个步骤。 本专利技术中，所述半导体片为P型或η型硅片。 本专利技术中，所述扩散源为磷或硼的液态源。 本专利技术中，所述上电极材料为银、铝、铜、钛银、铝银或透明导电膜等，或者为丝网印刷铝或银浆料；所述下电极材料为银、铝、铜、钛银、铝银或透明导电膜等，或者为丝网印刷铝或银浆料。 本专利技术中，制备过程可以没有绒面工艺，不需要预加热过程，不需要较贵的设备和高纯气体，直接在空气或氧气中加热就可以形成ρη、上下表面钝化层和减反射膜。 本专利技术的方法关键在于在空气中或氧气中加热，此时磷胶(或硼胶)扩散形成ρη结、上下表面的氧化层形成钝化层、上表面较厚的氧化层作为减反射膜，得到的这种Si太阳电池电性能良好。 本专利技术提出的一步完成扩散、上下表面钝化和减反射膜的太阳电池制备方法，其优点在于:在保证电池较高转化效率的同时，极大地简化了目前太阳电池复杂的制备工艺，并且对设备要求低，避免了目前行业中普遍采用的昂贵ρη结扩散设备、上下表面钝化层设备和减反射膜制备设备，制备过程安全无毒、易于工业化，是一种过程简单、成本低廉的太阳电池制备方法。 【专利附图】【附图说明】 图1为实施例的电池电性能。 图2为实施例的电池反射光谱和抛光硅片的反射光谱。 【具体实施方式】 以下实施例用以说明本专利技术，但不用于限制本专利技术。 太阳电池的制备过程:I)硅片为150微米厚P型单晶硅硅片(100)，电阻率为1-10欧姆厘米。 2 )采用旋涂法将磷浆旋涂在硅片表面，旋涂转速3000转/分钟，时间30秒。 3)硅片在空气气氛中加热5min到2小时，加热温度为800°C — 900°C，此时同时完成扩散Pn结、上下电极钝化和减反射膜的制备。 4)上电极为蒸镀或丝网印刷的银电极，下电极为蒸镀丝网印刷的Al电极。 5)退火 300°C _550°C，时间为 2min—15min。 结果和分析本专利技术关键在于在空气中加热，此时磷胶扩散形成ρη结、上下表面的氧化层形成钝化层、上表面较厚的氧化层作为减反射膜，得到的这种简单过程的Si太阳电池电性能较好。如图1所示，电池的电压-电流测试结果，开路电压Voc为0.561V，短路电流Jsc由达到33.45 mA/cm2，填充因子FF为0.841，转换效率Eff为15.77%。 如图2所示电池反射光谱和抛光硅片的反射光谱，可见电池表面的反射远远低于抛光硅片表面的反射，氧化层厚度约为llOnm，起到了良好减反射作用。 经过初步试验，电池效率达到了 15.77%，填充因子FF达到了 0.841，比效率最高的硅电池的FF(为0.828)高出0.013。而开路电压Voc只有0.561V，经过材料和工艺的进一步改进可以显著提高。【权利要求】1.，其特征在于具体步骤为: (1)半导体片表面旋涂或喷涂扩散源；所述扩散源为磷或硼的液态源； (2)半导体片在空气或氧气中加热，温度为600°C-1000°C，时间为5min-120min，同时形成p-n结、上下表面钝化层和减反射膜； (3)制备上下电极。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述半导体片为P型或η型硅片。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述上、下电极材料为银、铝、铜、钛银、铝银或透明导电膜，或者为丝网印刷铝或银浆料。【文档编号】H01L31/18GK104505439SQ201510011057【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月10日 优先权日:2015年1月10日 【专利技术者】王亮兴, 陆明 申请人:复旦大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一步完成扩散、表面钝化和减反射的太阳电池制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）半导体片表面旋涂或喷涂扩散源；所述扩散源为磷或硼的液态源；（2）半导体片在空气或氧气中加热，温度为600℃‑1000℃，时间为5min‑120min，同时形成p‑n结、上下表面钝化层和减反射膜；（3）制备上下电极。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王亮兴，陆明，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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