异质结电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池的制备技术领域，具体提供一种异质结电池及其制备方法。异质结电池的制备方法，包括：提供半导体衬底层，半导体衬底层包括相对的第一表面和第二表面；对半导体衬底层的第一表面和第二表面进行制绒处理，以使第一表面和第二表面呈绒面；在半导体衬底层的第二表面形成图形化掩膜，图形化掩膜覆盖部分第二表面的绒面；对半导体衬底层的第二表面未被图形化掩膜覆盖的区域进行抛光处理；去除图形化掩膜，形成第一表面呈全面绒面、第二表面呈部分光面、部分绒面的半导体衬底层。本发明专利技术提供的异质结电池的制备方法,在增加半导体衬底层的钝化效果的同时提高浆料与半导体衬底层的附着性，进而提高异质结电池的光电转换效率。换效率。换效率。

【技术实现步骤摘要】
异质结电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池的制备
，具体涉及一种异质结电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前在双碳背景的推动下，太阳能作为绿色清洁能源的一种越来越被人们所重视，在太阳能的应用技术中，光伏产业迎来了空前繁荣的发展期。硅基异质结太阳能电池是目前高效太阳能电池重点关注的对象之一。硅基异质结太阳能电池一般采用具有双面金字塔结构的绒面的N型单晶硅片制备。首先在制绒的半导体衬底层的正面沉积本征非晶硅层和N型掺杂非晶硅层(微晶硅层)，在半导体衬底层背面沉积本征非晶硅层与P型掺杂非晶硅层(微晶硅层)，之后在半导体衬底层两面分别形成透明导电膜及金属电极。半导体衬底层背面金字塔绒面不利于入射光的二次反射吸收，且非晶硅层沉积在金字塔表面厚度均匀性相对较差，使得半导体衬底层的背面钝化的难度更大，钝化可优化空间也更小。在目前异质结电池的生产工艺中，一般选用对半导体衬底层的背面进行抛光处理，但是半导体衬底层的背面的绒面结构经抛光处理后，会导致丝网印刷过程中浆料对半导体衬底层的附着力下降，造成若浆料与半导体衬底层接触不良，使得部分栅线脱落，异质结电池的光电转换效率低。
[0003]然而，针上述问题，目前主要解决的方法有两种：一种是开发高质量特制的低温浆料来增加浆料与半导体衬底层之间的附着性，此成本相对较高，难度较大；另一种采用半抛的方式，减少半导体衬底层背面的绒面结构，但是这样形成的半导体衬底层的背面仍然无法在保证钝化效果的同时提高浆料与半导体衬底层的附着性。
[0004]因此，亟需提供一种方案在保证半导体衬底层的背面具有良好的钝化效果的同时，还能保证浆料与半导体衬底层的背面的附着性，从而提高异质结电池的光电转换效率。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中半导体衬底层的钝化效果差以及浆料与半导体衬底层的附着性低导致异质结电池的光电转换效率低的缺陷，从而提供一种异质结电池及其制备方法。
[0006]本专利技术提供一种异质结电池的制备方法，包括：提供半导体衬底层，所述半导体衬底层包括相对的第一表面和第二表面；对所述半导体衬底层的所述第一表面和所述第二表面进行制绒处理，以使所述第一表面和所述第二表面呈绒面；在所述半导体衬底层的所述第二表面形成图形化掩膜，所述图形化掩膜覆盖部分所述第二表面的绒面；形成所述图形化掩膜之后，对所述半导体衬底层的所述第二表面未被所述图形化掩膜覆盖的区域进行抛光处理；去除所述图形化掩膜，形成所述第一表面呈全面绒面、所述第二表面呈部分光面、部分绒面的半导体衬底层。
[0007]可选的，所述图形化掩膜呈条状；所述图形化掩膜的数量为若干条，若干条所述图
形化掩膜相互平行且间隔设置；形成所述图形化掩膜的方法包括丝网印刷、喷涂、光刻、沉积或物理溅射中的一种或多种。
[0008]可选的，所述抛光处理采用碱性抛光溶液，所述碱性抛光溶液包括KOH溶液或者NaOH溶液，碱性抛光溶液的质量百分比浓度为1％
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5％，所述抛光处理的温度为40℃
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80℃，所述抛光处理的时间60s
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300s。
[0009]可选的，还包括：对所述半导体衬底层的第一表面和第二表面进行制绒处理之后、在所述半导体衬底层的第二表面形成图形化掩膜之前，对所述半导体衬底层的第一表面和第二表面进行氧化处理，以在所述半导体衬底层的第一表面形成第一氧化层以及在所述半导体衬底层的第二表面形成第二氧化层；进行氧化处理之后，在所述半导体衬底层的第二表面形成图形化掩膜之前，去除所述第二氧化层。
[0010]可选的，所述氧化处理在管式扩散炉中进行；所述氧化处理的气源包括氧化性气体和惰性气体；所述氧化处理采用的氧化性气体的流量为0.1slm
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30slm，所述氧化处理采用的惰性气体的流量为0.1slm
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30slm；所述氧化处理采用的温度为500℃
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900℃，时间为60s
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900s；或者，所述氧化处理在含有氧化剂的氧化槽中进行；所述氧化剂包括硝酸；所述硝酸的质量百分比浓度为1％
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50％；所述氧化处理采用的温度为25℃
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50℃，时间为5s
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600s；所述第一氧化层和所述第二氧化层的厚度为5nm
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300nm。
[0011]可选的，去除所述第二氧化层的步骤包括：采用链式酸洗机对所述第二氧化层进行第一酸洗处理；所述链式酸洗机的内部用于容纳第一酸洗液；所述第一酸洗液的质量百分比浓度为0.001％
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38％，所述第一酸洗处理的温度为25℃
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30℃，所述第一酸洗处理的时间10s
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600s。
[0012]可选的，去除所述图形化掩膜的步骤包括：提供酸洗槽，所述酸洗槽的内部用于容纳第二酸洗液；将所述半导体衬底层置于所述酸洗槽对所述图形化掩膜进行第二酸洗处理；所述异质结电池的制备方法还包括：对所述图形化掩膜进行第二酸洗处理的过程中，去除所述第一氧化层；所述第二酸洗液的质量百分比浓度为0.001％
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38％，所述第二酸洗处理的温度为25℃
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30℃，所述第二酸洗处理的时间10s
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600s。
[0013]可选的，还包括：在所述半导体衬底层的第一表面一侧形成第一栅线，在所述半导体衬底层的第二表面一侧形成第二栅线；所述第二栅线与所述第二表面的绒面对应设置，所述第一栅线与所述第二栅线对应设置；还包括：去除所述图形化掩膜之后，在所述半导体衬底层的第一表面形成第一本征半导体层以及在所述半导体衬底层的第二表面形成第二本征半导体层；在所述第一本征半导体层背离所述半导体衬底层的一侧形成第一掺杂半导体层以及在所述第二本征半导体层背离所述半导体衬底层的一侧形成第二掺杂半导体层；在所述第一掺杂半导体层背离所述半导体衬底层的一侧形成第一透明导电膜；在所述第二掺杂半导体层背离所述半导体衬底层的一侧形成第二透明导电膜；在形成所述第一透明导电膜和所述第二透明导电膜之后，在所述第一透明导电膜背离所述半导体衬底层的一侧形成第一栅线；在所述第二透明导电膜背离所述半导体衬底层的一侧形成第二栅线；其中，所述第二掺杂半导体层的导电类型和所述第一掺杂半导体层的导电类型相反。
[0014]本专利技术提供一种异质结电池，包括：半导体衬底层，所述半导体衬底层的第一表面呈全面绒面，所述半导体衬底层的第二表面呈部分光面、部分绒面。
[0015]可选的，还包括：位于所述半导体衬底层的第一表面一侧的第一栅线；位于所述半
导体衬底层的第二表面一侧的第二栅线；所述第二栅线与所述第二表面的绒面对应设置，所述第一栅线与所述第二栅线对应设置；还包括：第一本征半导体层，位于所述半导体衬底层的第一表面、且位于所述第一栅线朝向所述半导体衬底层的一侧；第二本征半导体层，位于所述半导体衬底层的第二表面、且位于所述第二栅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结电池的制备方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底层，所述半导体衬底层包括相对的第一表面和第二表面；对所述半导体衬底层的所述第一表面和所述第二表面进行制绒处理，以使所述第一表面和所述第二表面呈绒面；在所述半导体衬底层的所述第二表面形成图形化掩膜，所述图形化掩膜覆盖部分所述第二表面的绒面；形成所述图形化掩膜之后，对所述半导体衬底层的所述第二表面未被所述图形化掩膜覆盖的区域进行抛光处理；去除所述图形化掩膜，形成所述第一表面呈全面绒面、所述第二表面呈部分光面、部分绒面的半导体衬底层。2.根据权利要求1所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，所述图形化掩膜呈条状；所述图形化掩膜的数量为若干条，若干条所述图形化掩膜相互平行且间隔设置；形成所述图形化掩膜的方法包括丝网印刷、喷涂、光刻、沉积或物理溅射中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，所述抛光处理采用碱性抛光溶液，所述碱性抛光溶液包括KOH溶液或者NaOH溶液，碱性抛光溶液的质量百分比浓度为1％
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5％，所述抛光处理的温度为40℃
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80℃，所述抛光处理的时间60s
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300s。4.根据权利要求1所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，还包括：对所述半导体衬底层的所述第一表面和所述第二表面进行制绒处理之后、在所述半导体衬底层的所述第二表面形成图形化掩膜之前，对所述半导体衬底层的所述第一表面和所述第二表面进行氧化处理，以在所述半导体衬底层的所述第一表面形成第一氧化层以及在所述半导体衬底层的所述第二表面形成第二氧化层；进行氧化处理之后，在所述半导体衬底层的所述第二表面形成图形化掩膜之前，去除所述第二氧化层。5.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，所述氧化处理在管式扩散炉中进行；所述氧化处理的气源包括氧化性气体和惰性气体；所述氧化处理采用的氧化性气体的流量为0.1slm
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30slm，所述氧化处理采用的惰性气体的流量为0.1slm
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30slm；所述氧化处理采用的温度为500℃
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900℃，时间为60s
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900s；或者，所述氧化处理在含有氧化剂的氧化槽中进行；所述氧化剂包括硝酸；所述硝酸的质量百分比浓度为1％
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50％；所述氧化处理采用的温度为25℃
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50℃，时间为5s
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600s；所述第一氧化层和所述第二氧化层的厚度为5nm
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300nm。6.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，去除所述第二氧化层的步骤包括：采用链式酸洗机对所述第二氧化层进行第一酸洗处理；所述链式酸洗机的内部用于容纳第一酸洗液；所述第一酸洗液的质量百分比浓度为0.001％
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38％，所述第一酸洗处理的温度为25℃
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30℃，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张良，彭长涛，孙鹏，张景，
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：