背表面黑硅和氧化铝钝化协同增强型单晶硅电池的制备方法技术
Preparation of CO enhanced monocrystalline silicon battery with black silicon and aluminum oxide on the back surface
The invention belongs to the field of photovoltaic technology, in particular to a preparation method of a black silicon on the back surface and an alumina passivation synergistic enhanced monocrystalline silicon battery. The invention uses silver nanoparticles by chemical etching preparation of high absorption rate of the black silicon, using layer deposited alumina back passivation layer atoms, black silicon surface effectively enhance the absorption in the 700nm to 1500nm wafers, the photoinduced electron hole opened by the aluminum back field and alumina on P type silicon interface field effect the formation of additional photocurrent. At the same time, the chemical passivation of alumina improves the photoelectric response of the wide spectrum of the battery, while the structure of the back surface gradient band gap increases the open pressure. The composite structure can be regarded as an excellent surface passivation layer. Compared with PERC cell and other structures, the back side localized contact passivation layer (point selective boron / aluminum back field + alumina) has great advantages such as simple process, low cost and so on.
【技术实现步骤摘要】
背表面黑硅和氧化铝钝化协同增强型单晶硅电池的制备方法
本专利技术属于光伏
，具体涉及一种单晶硅太阳能电池的制备方法。
技术介绍
在当今的光伏产业中，占据主导地位的单晶硅电池依旧不可撼动，优化单晶硅电池的性能是古老而有现实意义的课题。这其中黑硅和表面钝化是两项重要的新兴技术。黑硅可以理解为是一种强化型的表面制绒，自1998年哈佛大学的的团队首次尝试采用脉冲离子刻蚀，使硅片在可见光和近红外波段的反射率降至10%以下以后，韩国的团队又利用RIE制作的柱状黑硅将硅片反射率降至6%以下，并基于此制备了15.1%效率的单晶黑硅电池，而美国国家能源部可再生能源实验室采用的金诱导化学腐蚀，和中国复旦大学采用的电化学腐蚀法已成功将反射率降至宽谱5%以下，前者制备了16.8%效率的单晶黑硅电池，后者的黑硅具有渐变折射率特征。最近随着各种工艺的不断优化，复旦大学采用的银纳米颗粒诱导化学腐蚀法，已成功将黑硅可见光部分的反射率降至1%以下（平均反射率0.27%），并制备出18.97%效率的单晶黑硅电池。这类电池无一例外将黑硅作为受光面甚至是发射极，以有效利用其对可见光的强吸收性能。然...
【技术保护点】
一种背表面黑硅和氧化铝钝化协同增强型单晶硅电池的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）选取两面抛光的，电阻率为1‑10Ωcm的单晶硅为衬底；（2）将衬底浸没于氢氟酸溶液中，去除表面的氧化层；（3）取出去氧化层的衬底，用氮气枪将样品表面吹干，进行表面织构化；（4）用去离子水将其表面冲洗干净，进行APM(SC‑1) RCA标准清洗；（5）旋涂磷墨并保护气氛下进行P硅N扩散，用氢氟酸溶液去除死层；（6）在制备完成的PN结背面用热蒸发生长银纳米颗粒，置于氢氟酸、双氧水、水的混合溶液中进行腐蚀，制成黑硅面；（7）在制备完成的黑硅面背面，用原子层沉积生长氧化铝背钝化层，用热蒸发生长...
【技术特征摘要】
1.一种背表面黑硅和氧化铝钝化协同增强型单晶硅电池的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）选取两面抛光的，电阻率为1-10Ωcm的单晶硅为衬底；（2）将衬底浸没于氢氟酸溶液中，去除表面的氧化层；（3）取出去氧化层的衬底，用氮气枪将样品表面吹干，进行表面织构化；（4）用去离子水将其表面冲洗干净，进行APM(SC-1)RCA标准清洗；（5）旋涂磷墨并保护气氛下进行P硅N扩散，用氢氟酸溶液去除死层；（6）在制备完成的PN结背面用热蒸发生长银纳米颗粒，置于氢氟酸、双氧水、水的混合溶液中进行腐蚀，制成黑硅面；（7）在制备完成的黑硅面背面，用原子层沉积生长氧化铝背钝化层，用热蒸发生长铝背电极；（8）在制备完成的PN结正面，用电子束蒸发生长二氧化硅作为上钝化层，用电子束蒸发生长ITO作为上电极；（9）对完成的单晶硅电池进行氮气保护气氛下的烧结处理。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的表面织构化的操作流程为：将其置于85℃-95℃的NaOH、Alcohol和H2O混合溶液中10-20分钟；表面织构化均匀，制绒硅表面有30%以下的反射率。3.根据权利要...
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