一种太阳电池及其制备方法和电池组件技术

一种太阳电池及其制备方法和电池组件，属于太阳能电池技术领域。太阳电池的制备方法包括：在湿法制绒工序和硼/磷扩工序之间进行的氧化除杂和清洗工序。氧化除杂和清洗工序包括：对利用花篮装载进行湿法制绒后的硅片进行加热，形成第一氧化层以吸附硅片的杂质；去除硅片正面和背面的第一氧化层。在制绒和硼/磷扩工序之间进行氧化除杂和清洗工序，可以提升硅片表面的洁净度，以进一步提高后续硼/磷扩工艺的扩散均匀性，提高太阳电池的质量和效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳电池及其制备方法和电池组件


[0001]本申请涉及太阳能电池
，具体而言，涉及一种太阳电池及其制备方法和电池组件。

技术介绍

[0002]当前市场上，TOPCon电池大多数是以P型的单晶硅为主。然而，P型TOPCon电池的光电转换效率难以达到23.5％以上，目前行业内效率已接近极限。以N型硅为基底的电池片拥有的转换效率更高，研发生产N型高效电池是提高光电转换效率的有效途径。
[0003]对于N
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TOPCon电池，目前的主流制备工艺包括：硅片
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制绒
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硼扩散
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背面刻蚀
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隧穿氧化
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原位掺杂非晶硅
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去绕镀
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正面氧化铝
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正面氮化硅
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背面氮化硅
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印刷烧结
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测试分选。
[0004]然而，专利技术人发现，利用现有的制备工艺制备获得的TOPCon电池，在EL测试时，往往会出现发黑现象。并且，制备获得的TOPCon电池容易出现发黑不良及效率低的问题。

技术实现思路

[0005]基于上述的不足，本申请提供了一种太阳电池及其制备方法和电池组件，以部分或全部地改善、甚至解决相关技术中太阳电池发黑不良的问题。
[0006]本申请是这样实现的：
[0007]在第一方面，本申请的示例提供了一种太阳电池的制备方法，制备方法包括依次进行的制绒工序和硼或磷扩散工序；在制绒工序和硼或磷扩散工序之间，制备方法还包括：
[0008]对利用花篮装载进行湿法制绒后的硅片进行加热，在硅片的正面和背面均形成第一氧化层以吸附硅片的杂质；去除硅片的正面和背面的第一氧化层；
[0009]可选的，第一氧化层的厚度为4
‑
5nm。
[0010]在上述实现过程中，利用花篮装载进行湿法制绒后的硅片，花篮齿位与硅片的接触部位不可避免存在添加剂和碱结晶残留等杂质，在硅片与花篮的接触位置会形成缺陷。在利用花篮装载硅片进行湿法制绒后，对硅片进行加热，在硅片的正面和背面形成第一氧化层，以对硅片表面附着的有机物和杂质进行吸附处理；然后去除吸附有杂质的第一氧化层，提升硅片表面的洁净度，以进一步提高后续硼扩工艺或磷扩工艺的扩散均匀性，提高太阳电池的质量和效率。若直接对制绒后的电池片进行后续硼扩或磷扩工艺，这些缺陷在硼扩工艺后，硅片与湿法花篮齿的接触部位的缺陷会被成倍放大。在EL测试下，该位置处出现严重的发黑不良，影响太阳电池的良率和效率。
[0011]结合第一方面，在本申请第一方面的第一种可能的实施方式中，硅片为n型单晶硅片；太阳电池包括叠层设置的钝化/减反射膜、钝化层、p型发射极、n型单晶硅片基底、隧穿氧化层、n型多晶硅薄膜和减反射膜。
[0012]N
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TOPCon电池的硼扩工艺需要在较大的开压以及较高的温度下进行，例如：开压在700mV以上，硼扩工艺温度上升到1000℃，N
‑
TOPCon电池受杂质污染的影响更为敏感，进
一步的在EL测试时的发黑现象更加明显，所以上述方法对N
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TOPCon电池的改善效果更显著。在上述实现过程中，在N
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TOPCon电池的制备工艺中，对湿法制绒后的n型单晶硅片进行加热，形成第一氧化层以吸附杂质，并在去除硅片两面第一氧化层以后再进行硼扩工艺，能够提高制备获得的N
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TOPCon电池的质量和效率。
[0013]结合第一方面，在本申请第一方面的第二种可能的实施方式中，进行加热的方法包括：将制绒后的硅片升温至第一预设温度，保温第一预设时间；第一预设温度为600～800℃，第一预设时间为30～60s。
[0014]结合第一方面，在本申请第一方面的第三种可能的实施方式中，第一预设温度为700～800℃。
[0015]在上述实现过程中，将湿法制绒后的硅片升温至600～800℃的一第预设温度下，保温30～60s的第一预设时间，能够在保证形成第一氧化层以对硅片表面的杂质进行吸附的同时，不但能避免由于加热温度过低或保温时间过短而不能有效吸附杂质，还能避免由于加热温度过高或保温时间过长而导致吸附于第一氧化层的杂质扩散进入硅片的内部，影响太阳电池的质量和效率。
[0016]将制绒后的硅片加热至700～800℃，能够进一步减小硅片处的杂质，提高太阳电池的质量和效率。
[0017]结合第一方面，在本申请第一方面的第四种可能的实施方式中，去除硅片正面和背面的第一氧化层的方法包括：利用清洗剂清洗硅片，清洗时间为30～50s；清洗剂包括HF；
[0018]可选的，清洗剂包括体积浓度为15～30％的HF。
[0019]加热硅片，在硅片表面形成第一氧化层，以将硅片表面的杂质吸附于第一氧化层。在上述实现过程中，利用含有HF的清洗剂清洗硅片30～50s，能够去除硅片表面的第一氧化层及吸附于第一氧化层的杂质，以提高后续通过硼扩或磷扩工艺等工艺获得的太阳电池的质量和效率。
[0020]利用体积浓度为15～30％的HF，能够在去除第一氧化层及杂质的情况下，减小HF的用量，减小太阳电池的制备成本。
[0021]结合第一方面，在本申请第一方面的第五种可能的实施方式中，清洗剂还包括HCl；
[0022]可选的，清洗剂还包括体积浓度为5～10％的HCl；
[0023]可选的，清洗剂包括体积比为3：1的HF和HCl。
[0024]在上述实现过程中，利用适宜配比的HF和HCl，能够有效去除第一氧化层及吸附于第一氧化层杂质，还能减小HF和HF和HCl的用量，避免HF和HCl影响硅片(例如过腐蚀破坏绒面)，减小太阳电池的制备成本。
[0025]结合第一方面，在本申请第一方面的第六种可能的实施方式中，在利用清洗剂清洗所述硅片后，在硅片表面形成第二氧化层，对表面形成有第二氧化层的硅片进行硼或磷扩散工序；
[0026]可选的，形成第二氧化层的方法包括：利用臭氧吹扫硅片。
[0027]在上述实现过程中，在利用清洗剂去除第一氧化层的硅片表面重新形成第二氧化层，能够在硅片表面形成一层保护层，可以进一步减少杂质污染，使后续的硼扩或磷扩工艺更加均匀。
[0028]在第二方面，本申请的示例提供一种太阳电池，根据第一方面提供的太阳电池的制备方法制得。
[0029]在上述实现过程中，在太阳电池的制备工艺中，将湿法制绒后的硅片加热，形成氧化层，能够将制绒工艺时由于花篮等工装方式而在硅片处产生的杂质进行吸附，并利用清洗剂等方式去除吸附有杂质的氧化层，使得后续通过硼扩或磷扩等工艺制备获得的太阳电池具有较好的质量和转换效率。
[0030]结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实施方式中，太阳电池电池包括叠层设置的钝化/减反射膜、钝化层、p型发射极、n型硅片基底、隧穿氧化层、n型多晶硅薄膜和减反射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池的制备方法，所述制备方法包括依次进行的制绒工序和硼或磷扩散工序,其特征在于，在所述制绒工序和所述硼或磷扩散工序之间，所述制备方法还包括：对利用花篮装载进行湿法制绒后的硅片进行加热，在所述硅片的正面和背面均形成第一氧化层以吸附所述硅片的杂质；去除所述硅片的正面和背面的所述第一氧化层；可选的，所述第一氧化层的厚度为4
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5nm。2.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述硅片为n型单晶硅片；所述太阳电池包括叠层设置的钝化/减反射膜、钝化层、p型发射极、n型单晶硅片基底、隧穿氧化层、n型多晶硅薄膜和减反射膜。3.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述进行加热的方法包括：将制绒后的所述硅片升温至第一预设温度，保温第一预设时间；所述第一预设温度为600～800℃，所述第一预设时间为30～60s。4.根据权利要求3所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述第一预设温度为700～800℃。5.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，去除所述硅片的正面和背面的所述第一氧化层的方法包括：利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：方明良，侯锟，刘宗刚，马列，
申请(专利权)人：通威太阳能眉山有限公司，
类型：发明
国别省市：