太阳能电池的制备方法及太阳能电池技术

本申请提供了一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池，所述制备方法包括对硅基底进行表面处理后，进行正面扩散；再于硅基底的背面依次制备隧穿层与非晶硅层；然后进行去绕镀，清洗去除绕镀的非晶硅，并保留所述硅基底正面的BSG层；高温退火后进行表面清洗，去除BSG层，再依次进行镀膜与金属化，得到相应的太阳能电池。上述制备方法在高温退火前进行去绕镀清洗，所述非晶硅层未经高温处理，绕镀的非晶硅较容易去除；并且，将BSG层保留至高温退火之后再进行清洗，有效避免扩散层受损，减少产线异常。常。常。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池的制备方法及太阳能电池


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，特别涉及一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池。

技术介绍

[0002]近年来，国内外光伏市场对高效太阳能电池的需求不断提高，业内众多厂商也纷纷着力于高效电池的研究与开发。TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)电池通过在电池表面制备一层超薄的隧穿氧化层和一层掺杂多晶硅层，能够提高电池表面钝化性能，并可极大地降低金属接触复合电流，有效提升电池的开路电压与短路电流。
[0003]上述TOPCon电池制备过程中，先将相应的硅片进行正面硼扩散，再于硅片背面氧化生成一层极薄的氧化硅层，然后，在氧化硅层表面沉积制备一层磷掺杂的非晶硅薄膜。所述非晶硅薄膜通过后续退火过程转变为掺杂多晶硅膜层，激活钝化性能。目前，上述掺杂多晶硅膜层的量产设备很难做到理想的单面镀膜，硅片正面的边缘区域通常都会生成大概0.1～5cm宽的绕镀多晶硅膜层。由于绕镀多晶硅膜层不均匀，且经高温退火处理变得较为致密，去绕镀困难。业内现已公开有一种TOPCon电池的制备方法，先清洗去除绕镀的非晶硅与正面BSG，再进行退火形成背面磷掺杂多晶硅膜层。上述方案中的硅片在后续制程中，其正面缺少BSG作为保护层，可能产生额外的污染与损伤。
[0004]鉴于此，有必要提供一种新的太阳能电池的制备方法及太阳能电池。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池，能够更好地清洗去除硅基底正面绕镀的非晶硅，避免异常受损，提高良率。
[0006]为实现上述目的，本申请提供了一种太阳能电池的制备方法，主要包括：
[0007]对硅基底进行表面处理；
[0008]正面扩散，在硅基底的正面形成扩散层与BSG层；
[0009]在硅基底的背面依次制备隧穿层与非晶硅层；
[0010]去绕镀，清洗去除绕镀的非晶硅，并保留所述硅基底正面的BSG层；
[0011]高温退火；
[0012]表面清洗，去除BSG层；
[0013]依次进行镀膜与金属化。
[0014]作为本申请实施例的进一步改进，所述非晶硅层采用LPCVD或PECVD方法进行原位掺杂沉积制得，在所述非晶硅层沉积的同时进行磷元素掺杂。
[0015]作为本申请实施例的进一步改进，所述制备方法还包括在硅基底背面的非晶硅层上制备掩膜层，再进行去绕镀。
[0016]作为本申请实施例的进一步改进，所述掩膜层的制备包括采用化学氧化或热氧化
或臭氧氧化方法在所述硅基底背面的非晶硅层上生成一层SiO
x
膜，控制所述SiO
x
膜的厚度介于1～100nm。
[0017]作为本申请实施例的进一步改进，所述“去绕镀”步骤是指采用碱溶液或酸溶液对硅基底进行清洗，其中，所述碱溶液的浓度设置为1～10％，温度设置为30～90℃；所述酸溶液为HF与HNO3混合溶液，且两者浓度配比HF：HNO3设置为1：20～1：200。
[0018]作为本申请实施例的进一步改进，所述制备方法还包括在正面扩散后进行去背结，所述“去背结”步骤包括先采用质量浓度为5％～20％的HF溶液对硅基底背面进行清洗；再采用HF与HNO3混合溶液对所述硅基底背面进行刻蚀，或，采用KOH或NaOH或TMAH溶液对所述硅基底背面进行刻蚀。
[0019]作为本申请实施例的进一步改进，所述“表面处理”步骤包括先采用KOH或NaOH或TMAH的水溶液对硅基底进行双面碱制绒，控制所述硅基底表面的金字塔高度介于1～3μm。
[0020]作为本申请实施例的进一步改进，所述“正面扩散”步骤控制所述硅基底正面进行硼掺杂的扩散层的方阻介于80～150ohm/sq，并使得所述BSG层的厚度为50～200nm。
[0021]作为本申请实施例的进一步改进，所述“高温退火”步骤的温度设置为850～950℃，时间设置为10～100min。
[0022]作为本申请实施例的进一步改进，所述“表面清洗”步骤包括依次采用KOH与H2O2混合溶液、第一HF溶液、HF与HCl混合溶液、第二HF溶液对硅基底进行清洗，所述第一HF溶液的浓度大于第二HF溶液的浓度。
[0023]作为本申请实施例的进一步改进，所述镀膜包括在所述硅基底正面依次沉积Al2O3膜或SiN
x
膜，且在所述硅基底的背面沉积SiN
x
膜。
[0024]本申请还提供一种采用如前所述的制备方法制得的太阳能电池。
[0025]本申请的有益效果是：本申请太阳能电池的制备方法通过在进行高温退火前进行去绕镀清洗，所述非晶硅层未经高温处理转变为致密的多晶硅，绕镀的非晶硅较容易清洗去除；并且，将正面扩散所形成的BSG层保留至高温退火之后再进行清洗，有效避免硅基底受污染及扩散层受损，减少产线异常，提高良率。
附图说明
[0026]图1是本申请太阳能电池的结构示意图；
[0027]图2是本申请太阳能电池的制备方法的主要流程示意图；
[0028]图3是本申请太阳能电池完成非晶硅层制备时的结构示意图。
[0029]100-太阳能电池；1-硅基底；11-扩散层；12-BSG层；2-隧穿层；3-掺杂多晶硅层；3'-非晶硅层；4-正表面膜；5-背表面膜；6-正面电极；7-背面电极。
具体实施方式
[0030]以下将结合附图所示的实施方式对本申请进行详细描述。但该实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。
[0031]参图1所示，本申请提供的太阳能电池100包括硅基底1、设置在所述硅基底1背面的隧穿层2与掺杂多晶硅层3。所述硅基底1采用N型单晶硅片；所述隧穿层设置为SiO2膜层
或SiO
x
N
y
膜层，且其厚度设置在1～3nm；所述掺杂多晶硅层3设置为磷掺杂多晶硅层。
[0032]所述太阳能电池100还包括设置在所述硅基底1正面的正表面膜4、设置在所述硅基底1背面的背表面膜5、分设在所述硅基底1两侧的正面电极6与背面电极7。所述硅基底1的正面形成有采用硼掺杂的扩散层11，所述正面电极6穿透正表面膜4并与扩散层11相接触；所述背面电极7穿透背表面膜5并与所述掺杂多晶硅层3相接触。
[0033]结合图2与图3所示，本申请还提供上述太阳能电池100的制备方法，包括：
[0034]对硅基底1进行表面处理；
[0035]正面扩散，在硅基底1的正面形成硼掺杂的扩散层11与BSG层12，控制所述扩散层11的方阻介于80～150ohm/sq，并使得所述BSG层12的厚度介于50～200nm；
[0036]在硅基底1的背面依次制备隧穿层2与非晶硅层3'；
[0037]在所述硅基底1背面的非晶硅层3'上制备掩膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于：对硅基底进行表面处理；正面扩散，在硅基底的正面形成扩散层与BSG层；在硅基底的背面依次制备隧穿层与非晶硅层；去绕镀，清洗去除绕镀的非晶硅，并保留所述硅基底正面的BSG层；高温退火；表面清洗，去除BSG层；依次进行镀膜与金属化。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述非晶硅层采用LPCVD或PECVD方法进行原位掺杂沉积制得，在所述非晶硅层沉积的同时进行磷元素掺杂。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括在硅基底背面的非晶硅层上制备掩膜层，再进行去绕镀。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述掩膜层的制备包括采用化学氧化或热氧化或臭氧氧化方法在所述硅基底背面的非晶硅层上生成一层SiO
x
膜，控制所述SiO
x
膜的厚度介于1～100nm。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于：所述“去绕镀”步骤是指采用碱溶液或酸溶液对硅基底进行清洗，其中，所述碱溶液的浓度设置为1～10％，温度设置为30～90℃；所述酸溶液为HF与HNO3混合溶液，且两者浓度配比HF：HNO3设置为1：20～1：200。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括在正面扩散后进行去背结，所述“去背结”步骤包括先采用质量浓度为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海燕，邓伟伟，蒋方丹，
申请(专利权)人：嘉兴阿特斯技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：