切片硅异质结太阳能电池及制备方法、太阳能电池组件技术

本发明专利技术属于太阳能电池技术领域，具体涉及切片硅异质结太阳能电池、制备方法及太阳能电池组件。该制备方法包括：对整片硅异质结太阳能电池切割形成切片硅异质结太阳能电池主体；还包括：在切片硅异质结太阳能电池主体的被切割侧表面形成侧接触含硅薄膜，侧接触含硅薄膜的介电常数范围为1－10；其中，切片硅异质结太阳能电池主体至少包括晶硅基底、本征非晶硅层、掺杂非晶硅层和透明导电层。该方法在异质结太阳能电池被切割后，通过含硅薄膜对侧表面的缺陷和悬挂键进行钝化，减少硅异质结太阳能电池效率的切割损失，提高硅异质结太阳能电池效率；同时还通过含硅薄膜取代一定厚度的透明导电层，减少使用ITO的总量，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
切片硅异质结太阳能电池及制备方法、太阳能电池组件


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，具体涉及切片硅异质结太阳能电池、切片硅异质结太阳能电池的制备方法及太阳能电池组件。

技术介绍

[0002]异质结太阳能电池具有清洁无污染、可再生、工作性能稳定等优点。异质结太阳能电池也称光伏电池，其利用半导体的光生伏特效应，将太阳光的能量直接转换为电能。在转换过程中，通过吸收光产生电子空穴对，电子空穴对分离或扩散，实现发电电流的传输。根据结构和制备工艺的不同，异质结太阳能电池划分为不同的类型。以晶硅为基底的异质结太阳能电池，在基底的一侧或两侧制备半导体层、电极形成电池片，接着将多个电池片进行焊接以进行串联或并联，然后封装形成组件，组件发电后通过逆变器回馈电网。
[0003]随着电站投资商平价上网压力的增大，对度电成本的诉求越来越高。实践证明，半片技术是降低电池组件封装损失、提高电池组件功率的有效途径。半片技术，即采用激光切割法沿着垂直于电池片的主栅电极的方向将标准规格电池片切成相同的两个半片电池片后再进行焊接串联。半片组件与整片组件相比，内部的短路电流减半，而电压增加一倍，因此在同样功率情况下内部损耗有效降低，外部输出功率得到提升。
[0004]在激光切割过程中，激光将硅片沿设定路径局部融化，再通过机械力量将电池片沿设定路径分为两半。从而，在电池片的切割边缘形成激光损伤区和机械断裂区，导致电池片中硅原子无法保持原本的有序排列状态，形成悬挂键，降低电池片的效率，导致半片电池组件的外部输出功率有所折损。
>[0005]如何保持切割后的异质结太阳能电池的效率，或减小因切割造成的效率降低，成为目前异质结太阳能电池领域亟待解决的技术问题之一。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种切片硅异质结太阳能电池、切片硅异质结太阳能电池的制备方法及太阳能电池组件，通过至少在被切割的侧表面形成一层侧接触含硅薄膜，从而钝化切片硅异质结太阳能电池主体的侧表面的缺陷，减少载流子的复合损失，同时还可以在切片硅异质结太阳能电池主体的上表面和/或下表面即透明导电层的外侧形成含硅薄膜，进一步起到减反射的作用。
[0007]解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是提供如下方案：
[0008]一种切片硅异质结太阳能电池的制备方法，其包括：
[0009]对整片硅异质结太阳能电池切割形成切片硅异质结太阳能电池主体；
[0010]还包括：
[0011]在所述切片硅异质结太阳能电池主体的被切割侧表面形成侧接触含硅薄膜，所述侧接触含硅薄膜的介电常数范围为1－10；
[0012]其中，所述切片硅异质结太阳能电池主体至少包括晶硅基底、本征非晶硅层、掺杂
非晶硅层和透明导电层。
[0013]优选的是，在所述切片硅异质结太阳能电池主体的被切割侧表面形成所述侧接触含硅薄膜的同时，还包括：
[0014]在所述切片硅异质结太阳能电池主体的上表面、下表面至少一表面形成面覆盖含硅薄膜，所述面覆盖含硅薄膜的折射率范围为1.4－2.5。
[0015]优选的是，对所述整片硅异质结太阳能电池进行切割的步骤为：采用激光或无损切割机将所述整片硅异质结太阳能电池切割成所需要的形状，得到所述切片硅异质结太阳能电池主体。
[0016]优选的是，所述侧接触含硅薄膜的厚度范围为20－110nm，所述面覆盖含硅薄膜的厚度范围为10－55nm。
[0017]优选的是，形成所述侧接触含硅薄膜、所述面覆盖含硅薄膜的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及碳化硅中的任一种。
[0018]优选的是，所述侧接触含硅薄膜、所述面覆盖含硅薄膜的制备方法包括等离子体化学气相沉积法，所述等离子体化学气相沉积法的工艺气体至少包括SiH4。
[0019]优选的是，所述等离子体化学气相沉积法制备氮氧化硅薄膜的工艺气体至少包括N2O、SiH4、H2、NH3，沉积温度范围为30－300℃，压强范围为0.5－3.5torr；
[0020]所述等离子体化学气相沉积法制备氧化硅薄膜的工艺气体包括CO2、SiH4、 H2，沉积温度范围为60－300℃，压强范围为0.5－3.5torr。
[0021]优选的是，所述透明导电层的表面为所述切片硅异质结太阳能电池主体的正表面或背表面，在形成所述侧接触含硅薄膜之前，还包括：
[0022]在所述透明导电层的表面形成电极掩膜层，所述掩膜层的材料为有机光刻胶类；
[0023]烘干所述电极掩膜层；
[0024]相应的，在形成所述侧接触含硅薄膜之后，还包括：
[0025]采用有机溶剂去除所述电极掩膜层。
[0026]优选的是，采用丝网印刷方式形成电极掩膜层，所述电极掩膜层与所述预设电极的位置对应，且所述电极掩膜层的宽度大于或等于所述预设电极的宽度。
[0027]优选的是，所述有机光刻胶类耐受温度范围为100－220℃，且能溶于所述有机溶剂。
[0028]优选的是，所述有机溶剂包括丙酮、乙醇或二甲苯中的至少一种。
[0029]优选的是，烘干温度范围为100－150℃。
[0030]优选的是，在形成所述侧接触含硅薄膜之后还包括：在对应着所述电极掩膜层的区域形成电极，所述电极包括主栅电极以及多条与所述主栅电极连接、且互相平行间隔排列的细栅电极。
[0031]优选的是，制备所述整片硅异质结太阳能电池的制备方法，至少包括以下步骤：
[0032]提供晶硅基底；
[0033]在所述晶硅基底的表面依次形成本征非晶硅层、掺杂非晶硅层；
[0034]在所述掺杂非晶硅层的表面形成透明导电层；
[0035]其中，所述晶硅基底包括单晶硅片、微晶硅片或多晶硅片中的任一种。
[0036]优选的是，所述电极的表面为所述切片硅异质结太阳能电池主体的正表面或背表
面，在形成所述侧接触含硅薄膜之后，还包括去除位于电极上方对应着的所述面接触含硅薄膜的步骤：
[0037]在所述电极上方对应着的所述面接触含硅薄膜的表面形成腐蚀剂层，所述腐蚀剂层的材料至少包括HF的溶胶物质；
[0038]通过水洗方式去除所述电极上方对应着的所述面接触含硅薄膜的表面的所述面覆盖含硅薄膜。
[0039]优选的是，采用丝网印刷方式形成所述腐蚀剂层，所述腐蚀剂层与所述电极的位置对应，所述腐蚀剂层的宽度大于或等于所述电极的宽度。
[0040]优选的是，所述腐蚀剂层的材料为含有HF、固化剂以及有机溶剂的溶胶物质。
[0041]优选的是，所述有机溶剂包括丙酮、乙醇或二甲苯中的至少一种。
[0042]优选的是，所述有机溶剂包括所述腐蚀剂层的腐蚀时间范围为10s－1min。
[0043]优选的是，制备所述整片硅异质结太阳能电池的制备方法，至少包括以下步骤：
[0044]提供晶硅基底；
[0045]在所述晶硅基底的表面依次形成本征非晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种切片硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：对整片硅异质结太阳能电池切割形成切片硅异质结太阳能电池主体；还包括：在所述切片硅异质结太阳能电池主体的被切割侧表面形成侧接触含硅薄膜，所述侧接触含硅薄膜的介电常数范围为1－10；其中，所述切片硅异质结太阳能电池主体至少包括晶硅基底、本征非晶硅层、掺杂非晶硅层和透明导电层。2.根据权利要求1所述的切片硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述切片硅异质结太阳能电池主体的被切割侧表面形成所述侧接触含硅薄膜的同时，还包括：在所述切片硅异质结太阳能电池主体的上表面、下表面至少一表面形成面覆盖含硅薄膜，所述面覆盖含硅薄膜的折射率范围为1.4－2.5。3.根据权利要求1所述的切片硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，对所述整片硅异质结太阳能电池进行切割的步骤为：采用激光或无损切割机将所述整片硅异质结太阳能电池切割成所需要的形状，得到所述切片硅异质结太阳能电池主体。4.根据权利要求2所述的切片硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述侧接触含硅薄膜的厚度范围为20－110nm，所述面覆盖含硅薄膜的厚度范围为10－55nm；优选的是，形成所述侧接触含硅薄膜、所述面覆盖含硅薄膜的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及碳化硅中的任一种；优选的是，所述侧接触含硅薄膜、所述面覆盖含硅薄膜的制备方法包括等离子体化学气相沉积法，所述等离子体化学气相沉积法的工艺气体至少包括SiH4。5.根据权利要求4所述的切片硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述等离子体化学气相沉积法制备氮氧化硅薄膜的工艺气体至少包括N2O、SiH4、H2、NH3，沉积温度范围为30－300℃，压强范围为0.5－3.5torr；所述等离子体化学气相沉积法制备氧化硅薄膜的工艺气体包括CO2、SiH4、H2，沉积温度范围为60－300℃，压强范围为0.5－3.5torr。6.根据权利要求1－5任一项所述的切片硅异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述透明导电层的表面为所述切片硅异质结太阳能电池主体的正表面或背表面，在形成所述侧接触含硅薄膜之前，还包括：在所述透明导电层的表面形成电极掩膜层，所述掩膜层的材料为有机光刻胶类；烘干所述电极掩膜层；相应的，在形成所述侧接触含硅薄膜之后，还包括：采用有机溶剂去除所述电极掩膜层；优选的是，采用丝网印刷方式形成电极掩膜层，所述电极掩膜层与所述预设电极的位置对应，且所述电极掩膜层的宽度大于或等于所述预设电极的宽度；优选的是，所述有机光刻胶类耐受温度范围为100－220℃，且能溶于所述有机溶剂；优选的是，所述有机溶剂包括丙酮、乙醇或二甲苯中的至少一种；优选的是，烘干温度范围为100－150℃；优选的是，在形成所述侧接触含硅薄膜之后还包括：在对应着所述电极掩膜层的区域
形成电极，所述电极包括主栅电极以及多条与所述主栅电极连接、且互相平行间隔排列的细栅电极；优选的是，制备所述整片硅异质结太阳能电池的制备方法，至少包括以下步骤：提供晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文静，徐晓华，龚道仁，姚真真，
申请(专利权)人：安徽华晟新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：