一种半导体衬底层的处理方法、太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种半导体衬底层的处理方法、太阳能电池及其制备方法。所述半导体衬底层的处理方法包括：提供初始半导体衬底层；在所述初始半导体衬底层表面进行激光点阵列扫描，形成均匀排布的若干个微损伤点；以若干个所述微损伤点为起绒点，对所述初始半导体衬底层进行制绒处理，以形成所述半导体衬底层。本发明专利技术通过在所述初始半导体衬底层表面上使用激光点阵列扫描得到大量排布均匀的微损伤点，可以作为制绒过程中均匀分布的起绒点，有利于形成小尺寸、均匀排布的减反射结构，从而降低半导体衬底层的反射率。衬底层的反射率。衬底层的反射率。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体衬底层的处理方法、太阳能电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种半导体衬底层的处理方法、太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，在晶体硅太阳电池的生产工艺中，为了获得更高的光电转换效率，除了要求晶体硅材料本身的高质量、能形成理想P
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N结等内在特性外，还需要电池片表面有很好的陷光效果。陷光效应通常由表面织构化来实现的，即电池片生产中的重要工序——制绒。它通过增加电池对光的吸收，降低表面反射率，增大太阳能电池的短路电流从而达到提高太阳电池效率的目的。
[0003]异质结电池由于优异的非晶硅钝化表现，其开路电压可以达到740mV以上，远高于传统晶体硅电池，具有广阔的应用前景。由于非晶硅薄膜厚度仅有10nm左右，而现有技术中制绒金字塔绒面尺寸在微米级别，导致金字塔绒面尺寸的大小和均匀性对于非晶硅膜层的影响非常大，同时也会影响到制绒反射率。目前高效电池的半导体衬底层制绒反射率基本为10％
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12％，金字塔大小尺寸为1μm
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5μm。因此，对于异质结电池来说，更小的金字塔绒面尺寸，更加均匀的金字塔绒面分布对于增强非晶硅薄膜的钝化和降低制绒反射率非常重要。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有制绒技术中半导体衬底层的反射率较大的缺陷，进而提供一种半导体衬底层的处理方法、太阳能电池及其制备方法。
[0005]本专利技术提供一种半导体衬底层的处理方法，包括：提供初始半导体衬底层；在所述初始半导体衬底层表面进行激光点阵列扫描，形成均匀排布的若干个微损伤点；以若干个所述微损伤点为起绒点，对所述初始半导体衬底层进行制绒处理，以形成所述半导体衬底层。
[0006]可选的，所述激光点阵列扫描采用的激光的光斑直径为0.1μm
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1μm，光斑间距为1μm
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3μm。
[0007]可选的，所述激光点阵列扫描使用的激光波长为500nm
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1064nm。
[0008]可选的，所述激光点阵列扫描的刻蚀深度小于或等于0.5μm。
[0009]可选的，在进行所述激光点阵列扫描之前，对所述初始半导体衬底层表面进行去除损伤层的预处理工艺。
[0010]可选的，所述预处理工艺包括酸腐蚀或碱腐蚀。
[0011]可选的，所述酸腐蚀采用氢氟酸溶液和硝酸溶液的混合液。
[0012]可选的，所述氢氟酸溶液和所述硝酸溶液的体积比为1:3
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1:9。
[0013]可选的，所述氢氟酸溶液中氢氟酸的浓度为45wt％
‑
50wt％，所述硝酸溶液中硝酸的浓度为60wt％
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70wt％。
[0014]可选的，所述碱腐蚀采用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
[0015]可选的，所述氢氧化钠溶液的浓度为2wt％
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15wt％，所述氢氧化钾溶液的浓度为2wt％
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15wt％。
[0016]可选的，还包括：进行所述激光点阵列扫描之后、对所述初始半导体衬底层进行制绒处理之前，去除所述初始半导体衬底层表面形成的氧化层。
[0017]可选的，去除所述初始半导体衬底层表面的氧化层的步骤中，采用浓度为1wt％
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5wt％的氢氟酸溶液，采用的时间为5秒
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20秒。
[0018]可选的，所述制绒处理采用的制绒液为碱性溶液。
[0019]可选的，所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
[0020]可选的，所述碱性溶液的浓度为1wt％
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5wt％。
[0021]可选的，所述制绒处理采用的温度为80℃
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90℃，时间为200秒
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500秒。
[0022]可选的，对所述初始半导体衬底层进行制绒处理之后，对所述半导体衬底层表面进行清洗处理。
[0023]本专利技术还提供一种太阳能电池的制备方法，包括：形成半导体衬底层，采用本专利技术的半导体衬底层的处理方法形成。
[0024]可选的，在所述半导体衬底层的一侧表面形成第一本征钝化层；在所述半导体衬底层的另一侧表面形成第二本征钝化层；在所述第一本征钝化层背离所述半导体衬底层的一侧表面形成第一掺杂半导体层；在所述第二本征钝化层背离所述半导体衬底层的一侧表面形成第二掺杂半导体层。
[0025]本专利技术还提供一种太阳能电池，包括半导体衬底层，所述半导体衬底层至少一侧具有若干个阵列排布且均匀分布的减反射结构。
[0026]可选的，各所述减反射结构在所述半导体衬底层上的投影的面积小于或等于9μm2。
[0027]可选的，所述减反射结构的高度为0.5μm
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3μm。
[0028]可选的，任意两个所述减反射结构中底面的高度差小于或等于1μm。
[0029]可选的，所述减反射结构的形状为金字塔形。
[0030]本专利技术技术方案具有如下有益效果：
[0031]1.本专利技术技术方案提供的半导体衬底层的处理方法中，首先提供初始半导体衬底层；在所述初始半导体衬底层表面进行激光点阵列扫描，形成均匀排布的若干个微损伤点；进行所述激光点阵列扫描之后，去除所述初始半导体衬底层表面形成的氧化层；以若干个所述微损伤点为起绒点，对所述初始半导体衬底层进行制绒处理，以形成所述半导体衬底层。通过在所述初始半导体衬底层表面上使用激光点阵列扫描得到大量排布均匀的微损伤点，可以作为制绒过程中均匀分布的起绒点。由于在绒面形成初期，所述初始半导体衬底层表面上成核均匀，成核密度大，有利于形成大小均匀且尺寸较小的减反射结构，从而降低所述半导体衬底层的反射率。
[0032]2.进一步，对所述初始半导体衬底层进行制绒处理的时间为200秒
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500秒。在使用激光点阵列扫描形成排布均匀的起绒点基础上，通过控制制绒时间，可以得到小尺寸、生长均匀、紧密排布的所述减反射结构。制绒时间过短则所述减反射结构覆盖率低，制绒时间过长则所述减反射结构生长过大，两者都不利于降低所述半导体衬底层的反射率。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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的附图。
[0034]图1为本专利技术实施例中半导体衬底层的处理方法的流程示意图；
[0035]图2至图6为本专利技术实施例中半导体衬底层的处理过程中的结构示意图。
[0036]附图标识：
[0037]10
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初始半导体衬底层；11
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氧化层；12
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微损伤点；13
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体衬底层的处理方法，包括提供初始半导体衬底层的步骤，其特征在于，还包括：在所述初始半导体衬底层表面进行激光点阵列扫描，形成均匀排布的若干个微损伤点；以若干个所述微损伤点为起绒点，对所述初始半导体衬底层进行制绒处理，以形成所述半导体衬底层。2.如权利要求1所述的半导体衬底层的处理方法，其特征在于，所述激光点阵列扫描采用的激光的光斑直径为0.1μm
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1μm，光斑间距为1μm
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3μm；优选的，所述激光点阵列扫描使用的激光波长为500nm
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1064nm。3.如权利要求1或2所述的半导体衬底层的处理方法，其特征在于，所述激光点阵列扫描的刻蚀深度小于或等于0.5μm。4.如权利要求1所述的半导体衬底层的处理方法，其特征在于，还包括：在进行所述激光点阵列扫描之前，对所述初始半导体衬底层表面进行去除损伤层的预处理工艺；优选的，所述预处理工艺包括酸腐蚀或碱腐蚀；优选的，所述酸腐蚀采用氢氟酸溶液和硝酸溶液的混合液；优选的，所述氢氟酸溶液和所述硝酸溶液的体积比为1:3
‑
1:9；优选的，所述氢氟酸溶液中氢氟酸的浓度为45wt％
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50wt％，所述硝酸溶液中硝酸的浓度为60wt％
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70wt％；优选的，所述碱腐蚀采用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；优选的，所述氢氧化钠溶液的浓度为2wt％
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15wt％，所述氢氧化钾溶液的浓度为2wt％
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15wt％。5.如权利要求1所述的半导体衬底层的处理方法，其特征在于，还包括：进行所述激光点阵列扫描之后、对所述初始半导体衬底层进行制绒处理之前，去除所述初始半导体衬底层表面形成的氧化层...

【专利技术属性】
技术研发人员：张良，孙鹏，赵泽，周肃，龚道仁，徐晓华，
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：