晶体硅太阳电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高效晶体硅太阳电池及其制备方法，该太阳电池结构相比于传统结构，在倒金字塔结构表面还具有微绒结构，该结构可进一步减少光反射，提高器件的光谱响应。该技术适用于p型和n型太阳电池，采用离子注入实现p+层和n+层的掺杂制备，通过对重掺杂层的选择性腐蚀得到p+层或n+层上表面的微绒结构。本发明专利技术技术有利于晶体硅太阳电池性能的提高。

【技术实现步骤摘要】
晶体硅太阳电池及其制备方法
本专利技术属于光伏
，具体涉及一种晶体硅太阳电池及其制备方法。
技术介绍
太阳能电池是一种利用大面积的p-n结二极管将太阳光能直接转换成电能的的光电半导体器件。近年来随着能源和环境问题的日益突出，越来越受到重视，得到了大力发展和广泛应用。目前工业上大规模生产并占主导地位仍是晶体硅太阳电池。长期以来，人们采用表面倒金字塔结构来减少光反射，改善器件光谱响应，以达到提高太阳电池转换效率的目的，但是仍有10～15％的反射率，限制了太阳电池性能的进一步提高。另外，传统的采用掺硼的p型晶硅太阳电池存在不可避免的光致衰减问题。n型硅已经被证明对普通的过渡金属杂质引起的复合不敏感，具有比p型硅更长的少子扩散长度。因此采用n型晶硅片制作的太阳电池相对采用p型晶硅片制作的太阳电池将具有更优越的性能；且采用n型晶硅太阳电池没有光致衰减的问题。但是，n型晶硅太阳电池的制备中需要在前表面掺杂硼以形成p-n结作为发射极；在背面掺杂磷以形成n-n+背表面场作为基极。常规太阳电池工艺采用高温扩散技术进行掺杂，硼扩散则采用BBr3等液态源，掺杂层存在严重的不均匀性等问题；而且还需要考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体硅太阳电池，其特征在于：所述晶体硅太阳电池至少包括：上下表面形成有倒金字塔结构的p型晶体硅基底；形成于所述p型晶体硅基底上表面的n+发射极层，所述n+发射极层表面具有微绒结构；形成于所述n+发射极层之上的前表面钝化层，所述前表面钝化层表面具有微绒结构；位于所述p型晶体硅基底下表面的p+基极层；位于所述p+基极层之下与所述p+基极层形成欧姆接触的基极金属电极；穿过所述前表面钝化层，与所述n+发射极层形成欧姆接触的发射极金属电极。

【技术特征摘要】
1.一种晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：步骤一，提供一具有上下表面的p型晶体硅基底，在所述的晶体硅基底上下表面制备倒金字塔结构；步骤二，在所述制备了倒金字塔结构的p型晶体硅基底的上表面采用离子注入方法制备n+发射极层；步骤三，在所述n+发射极层表面采用p+层选择性单面化学腐蚀方法形成微绒结构；步骤四，在具有微绒结构的n+发射极层表面制备前表面钝化层；步骤五，接着丝网印刷制备发射极金属电极和基极金属电极；步骤六，电极退火制备p+基极层，并实现电极欧姆接触。2.根据权利要求1所述的晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于：所述步骤三在所述n+发射极层表面形成微绒结构的方法是采用RIE刻蚀或采用体积比为K2Cr2O7:HF:H2O＝1:2:5～1:2:10、或CrO3:HF:H2O＝1:2:5～1:2:10、或AgNO3:HF＝1:4～1:8的溶液腐蚀制备；其中，所述K2Cr2O7溶液的摩尔浓度为0.05～0.15mol/L；所述CrO3溶液的摩尔浓度为2～3mol/L；所述AgNO3溶液的摩尔浓度为0.01～0.03mol/L，腐蚀时间为10sec～5min。3.根据权利要求1所述的晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于：所述n+发射极层采用离子注入方法制备，离子注入杂质种类为磷P、砷As或锑Sb。4.根据权利要求3所述的晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于：所述离子注入杂质种类为磷P，所述磷P离子注入能量10～60keV，注入剂量为1×1015～4×1015cm-2，注入角度为零度偏角。5.根据权利要求4所述的晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于：所述磷P离子注入后还包括热处理步骤，所述热处理温度为800～950℃，热处理时间30sec～60min。6.一种晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：步骤一，提供一具有上下表面的n型晶体硅基底，在所述的晶体硅基底上下表面制备倒金字塔结构；步骤二，在所述制备了倒金...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞剑涛，祝方舟，刘正新，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31