一种太阳电池、绒面结构及其制备方法技术

一种太阳电池、绒面结构及其制备方法，属于太阳电池领域。绒面结构是形成于硅片的表面的，并且该表面具有栅线遮盖区域和受光暴露区域。基于此，绒面结构包括：形成于所述栅线遮盖区域的第一绒面、形成于所述受光暴露区域的第二绒面；其中所述第一绒面的绒面尺寸大于所述第二绒面的绒面尺寸。该绒面结构可以提高电池的电学性能。的电学性能。的电学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳电池、绒面结构及其制备方法


[0001]本申请涉及太阳电池领域，具体而言，涉及一种太阳电池、绒面结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]作为能量转换器件，太阳电池的转换效率以及转换成本是其重要的。
[0003]目前，在各类太阳电池中，基于单晶硅的异质结型太阳电池的转换效率尤为突出。在制作太阳电池的过程中，通常会涉及到对单晶硅进行制绒，但是目前的制绒还存在一些问题，因此有必要优化制绒质量以改善电池性能。

技术实现思路

[0004]本申请提出了一种太阳电池、绒面结构及其制备方法，其可以用于改善电池的短路电流和填充因子。
[0005]本申请是这样实现的：
[0006]在第一方面，本申请的示例提供了一种形成于硅片的表面的绒面结构，其中的硅片的表面具有栅线遮盖区域和受光暴露区域。
[0007]该绒面结构包括形成于栅线遮盖区域的第一绒面，和形成于受光暴露区域的第二绒面。并且，其中，第一绒面的绒面尺寸大于第二绒面的绒面尺寸。
[0008]根据本申请的一些示例，第一绒面的绒面尺寸为2μm至5μm；和/或，第二绒面的绒面尺寸为1μm至2μm。
[0009]根据本申请的一些示例，第一绒面和第二绒面分别独立地包括金字塔绒面、凹坑绒面或黑硅绒面。
[0010]根据本申请的一些示例，栅线遮盖区域的数量为多个，且各个栅线遮盖区域对应的第一绒面为同类绒面；和/或，受光暴露区域的数量为多个，且各个受光暴露区域对应的第二绒面为同类绒面。
[0011]在第二方面，本申请示例提出了一种具有上述绒面结构的太阳电池。
[0012]根据本申请的一些示例，绒面结构的数量为一个且位于硅片的正面或背面；或者，绒面结构的数量为两个且分别位于硅片的正面和背面；或者，绒面结构的数量为两个，且分别位于太阳电池的正面和背面，且位于硅片的正面的绒面结构中的第一绒面的绒面类型与位于硅片的背面的绒面结构中的第一绒面的绒面类型相同，位于硅片的正面的绒面结构中的第二绒面的绒面类型与位于硅片的背面的绒面结构中的第二绒面的绒面类型相同。
[0013]根据本申请的一些示例，电池为基于异质结的太阳电池；或者，电池为基于异质结的双面太阳电池；或者，电池为基于异质结的双面太阳电池，且太阳电池包括N型单晶硅以及从其正面依次堆叠的本征非晶硅、N+掺杂非晶硅、正面透明导电氧化物以及正面电极，从其背面依次堆叠的本征非晶硅、P+掺杂非晶硅、背面透明导电氧化物以及背面电极。
[0014]在第三方面，本申请示例提出了一种在硅片制作绒面的方法。
[0015]该方法包括：
[0016]提供硅片，定义有栅线遮盖区域和受光暴露区域；
[0017]分别在栅线遮盖区域制作具有大的绒面尺寸的绒面、在受光暴露区域制作具有小的绒面尺寸的绒面。
[0018]根据本申请的一些示例，分别在所述栅线遮盖区域制作具有大的绒面尺寸的绒面、在所述受光暴露区域制作具有小的绒面尺寸的绒面的包括：
[0019]使用掩膜，在硅片选定的待制绒面制作图形化结构，图形化结构包括镂空区和遮盖区，镂空区对应于硅片的栅线遮盖区域，遮盖区对应于硅片的受光暴露区域；
[0020]对镂空区对应的硅片的表面制作第三绒面，以形成具有大的绒面尺寸的绒面；
[0021]去除遮盖区，以形成硅片的裸漏表面，并对裸漏表面制绒，从而在裸漏表面制作第四绒面，以形成具有小的绒面尺寸的绒面。
[0022]根据本申请的一些示例，分别在所述栅线遮盖区域制作具有大的绒面尺寸的绒面、在所述受光暴露区域制作具有小的绒面尺寸的绒面的包括：
[0023]使用掩膜，在硅片选定的待制绒面制作图形化结构，图形化结构包括镂空区和遮盖区，镂空区对应于硅片的栅线遮盖区域，遮盖区对应于硅片的受光暴露区域；
[0024]对镂空区对应的硅片的表面制作第三绒面；
[0025]去除遮盖区，以形成硅片的裸漏表面，并对裸漏表面制绒和第三绒面扩绒，从而形成在裸漏表面的第四绒面、由第三绒面扩绒形成的第五绒面；
[0026]所述第四绒面构成具有小的绒面尺寸的绒面，所述第五绒面构成具有大的绒面尺寸的绒面。
[0027]根据本申请的一些示例，方法包括如下一项或多项限定：
[0028]第一限定，第三绒面的绒面尺寸小于或等于第四绒面的绒面尺寸；
[0029]第二限定，图形化结构为透明导电氧化物。
[0030]第三限定，制绒的方法为化学腐蚀制绒。
[0031]在以上实现过程中，本申请实施例提供的绒面结构，通过对电池在栅线的覆盖区域以及非栅线遮盖区域进行区别性的制绒，从而在栅线接触区域具有大绒面尺寸的绒面，而在非栅线接触区域具有小绒面尺寸的绒面。如此，上述的选择性分布的绒面结构能够为电池带来更好的电学性能。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0033]图1为本申请示例中的给出的小绒面尺寸的绒面结构与栅线电极浆料的接触情况的扫描电镜图；
[0034]图2示出了本申请示例中的硅异质结太阳电池的结构示意图；
[0035]图3示出了本申请示例中的一种绒面结构与栅线的接触方式的示意图；
[0036]图4示出了本申请示例中的另一种绒面结构与栅线的接触方式的示意图；
[0037]图5示出了本申请示例中的金字塔绒面的绒面尺寸的示意图；
[0038]图6示出了本申请示例中的黑绒面的结构示意图。
[0039]图标：10
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硅片表面；111
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大绒面；112
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小绒面；11
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栅线浆料颗粒。
具体实施方式
[0040]在太阳电池的制备工艺中，制绒是一个重要的步骤。制绒形成的绒面会使光线多次反射、折射等，从而改变光线转播路径，使光线进入到电池中。通过制绒可以减少电池表面对太阳光的反射、增加光吸收，从而提高电池对太阳光的利用率和电池转换效率。
[0041]因此，制绒对于电池的性能通常而言都是积极的。
[0042]但是，在实践中，专利技术人发现，当前的制绒工艺以及形成的结构存在缺陷，从而可能会劣化太阳电池的性能。目前，一般认为是由于制绒的质量不高的问题所导致。在进一步的研究中，专利技术人意外地发现这主要是因为绒面的电池的电极之间的匹配不当问题。
[0043]具体而言，硅片表面的绒面越大，则电池对光线的反射率也就越大；相反，如果电池表面的绒面越小，则电池对光线的反射率越小。而对于异质结太阳能电池(对其他电池亦然)，则其反射率越低，那么电池的短路电流就越高。
[0044]换言之，通过将电池绒面的绒面尺寸制作的更小，将有助于提高电池的电学性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绒面结构，形成于硅片的表面，所述表面具有栅线遮盖区域和受光暴露区域，其特征在于，绒面结构包括：第一绒面，形成于所述栅线遮盖区域；第二绒面，形成于所述受光暴露区域；其中，所述第一绒面的绒面尺寸大于所述第二绒面的绒面尺寸。2.根据权利要求1所述的绒面结构，其特征在于，所述第一绒面的绒面尺寸为2μm至5μm；和/或，所述第二绒面的绒面尺寸为1μm至2μm；和/或，所述第一绒面和所述第二绒面分别独立地包括金字塔绒面、凹坑绒面或黑硅绒面。3.根据权利要求1或2所述的绒面结构，其特征在于，所述栅线遮盖区域的数量为多个，且各个栅线遮盖区域对应的所述第一绒面为同类绒面；和/或，所述受光暴露区域的数量为多个，且各个受光暴露区域对应的所述第二绒面为同类绒面。4.一种太阳电池，其特征在于，具有根据权利要求1至3中任意一项所述的绒面结构。5.根据权利要求4所述的太阳电池，其特征在于，所述绒面结构的数量为一个，且位于所述硅片的正面或背面；或者，所述绒面结构的数量为两个，且分别位于所述硅片的正面和背面；或者，所述绒面结构的数量为两个，且分别位于所述太阳电池的正面和背面，其中，位于所述硅片的正面的绒面结构中的第一绒面的绒面类型与位于所述硅片的背面的绒面结构中的第一绒面的绒面类型相同，位于所述硅片的正面的绒面结构中的第二绒面的绒面类型与位于所述硅片的背面的绒面结构中的第二绒面的绒面类型相同。6.根据权利要求4或5所述的太阳电池，其特征在于，所述电池为基于异质结的太阳电池；或者，所述电池为基于异质结的双面太阳电池；或者，所述电池为基于异质结的双面太阳电池，且所述太阳电池包括N型单晶硅以及从其正面依次堆叠的本征非晶硅、N+掺杂非晶硅、正面透明导电氧化物以及正面电极，从其背面依次堆叠的本征非晶硅、P+掺杂非晶硅、背面透明导电氧化物以及背面电极。7.一种在硅片制作绒面的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙林，杜俊霖，陈功兵，张林，杨秀清，刘香飞，闫涛，潘登，
申请(专利权)人：通威太阳能金堂有限公司，
类型：发明
国别省市：