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；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；对半导体衬底层的第一表面和第二表面未被图形化掩膜覆盖的区域进行制绒处理；去除图形化掩膜，形成第一表面为全面绒面，第二表面为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，无需背抛工艺，降低半导体衬底层的破碎率，进而提升异质结电池的光电转换效率；未被图形化掩膜覆盖的第二表面呈绒面，能够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可靠性。进而提高异质结电池的可靠性。进而提高异质结电池的可靠性。

【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]在全球能源转型和双碳目标的大背景下，光伏产业蓬勃发展。异质结电池由于其制造工艺流程短、理论效率高、低温制造以及可薄片化等优点受到了广泛的关注，目前已经是高效硅基太阳能电池的重点研究对象之一。异质结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，但是背面绒面结构会造成后续非晶硅钝化层的沉积不均匀，对钝化效果造成影响，同时背面的绒面不利于入射光的二次反射吸收，因此就需要背面有着良好的平整度。然而随着目前硅片切片技术的发展，硅片趋于薄片化，虽然可降低原料成本，但是硅片的加工难度也随之增大。
[0003]目前，背抛工艺是半导体衬底层加工中常用的工艺技术，但是由于半导体衬底层的厚度变薄，在背抛工艺中半导体衬底层的破碎率会增加，且会影响异质结电池的光电转换效率。其次，在异质结电池的制备过程中，由于丝网印刷采用低温银浆，半导体衬底层背面的平整度往往与浆料之间的附着性密切相关，平整度较好的情况下，浆料的附着性会较差，这会造成浆料与半导体衬底层接触不良，使得部分栅线脱落，异质结电池的可靠性较差。
[0004]因此，亟需提供一种方案保证半导体衬底层的背面具有良好的平整度的同时减少半导体衬底层的破碎率，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以及可靠性。

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的半导体衬底层的破碎率大导致良率低，原有工艺中裂片率高造成异质结电池的光电转换效率低以及浆料与半导体衬底层背面的附着性小导致异质结电池的可靠性差的缺陷，从而提供一种异质结电池的制备方法。
[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；在所述半导体衬底层的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；对所述半导体衬底层的第一表面和第二表面未被所述图形化掩膜覆盖的区域进行制绒处理；去除所述图形化掩膜，形成第一表面为全面绒面，第二表面为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，所述制绒处理采用碱性制绒溶液，所述碱性制绒溶液包括KOH溶液或者
NaOH溶液，碱性制绒溶液的质量百分比浓度为0.01％
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20％，制绒处理的温度为40℃
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80℃，制绒处理的时间60s
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300s。
[0009]可选的，去除所述图形化掩膜的步骤包括：将所述半导体衬底层置于酸洗液中对所述图形化掩膜进行酸洗处理，以去除所述图形化掩膜，形成所述第一表面为全面绒面，所述第二表面为部分绒面的半导体衬底层。
[0010]可选的，所述酸洗液包括HF溶液，酸洗液的质量百分比浓度为0.001％
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30％，所述酸洗处理的温度为25℃
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30℃，所述酸洗处理的时间20s
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600s。
[0011]可选的，还包括：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预清洗处理；所述预清洗处理采用HF和HCl的混合溶液；所述HF的质量百分比浓度为0.01％
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5％，所述HCl的质量百分比浓度为5％
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20％；所述混合溶液中的HF和HCl的体积比为0.1
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0.3。
[0012]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；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；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。
[0013]本专利技术还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绒面。
[0014]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。
[0015]可选的，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、且位于所述第二栅线朝向所述半导体衬底层的一侧；第一掺杂半导体层，位于所述第一本征半导体层背离所述半导体衬底层的一侧、且位于所述第一栅线朝向所述半导体衬底层的一侧；第二掺杂半导体层，位于所述第二本征半导体层背离所述半导体衬底层的一侧、且位于所述第二栅线朝向所述半导体衬底层的一侧；第一透明导电膜，位于所述第一掺杂半导体层背离所述半导体衬底层的一侧、且位于所述第一栅线朝向所述半导体衬底层的一侧；第二透明导电膜，位于所述第二掺杂半导体层背离所述半导体衬底层的一侧、且位于所述第二栅线朝向所述半导体衬底层的一侧；其中，所述第二掺杂半导体层的导电类型和第一掺杂半导体层的导电类型相反。
[0016]本专利技术的有益效果在于：
[0017]本专利技术提供的异质结电池的制备方法，在半导体衬底层的第一表面形成全面绒
面，当有光线从异质结电池的第一表面照射时，入射的太阳光被所述半导体衬底层反射的量降低，这样使得从异质结电池的第一表面入射的太阳光能较多的进入半导体衬底层中。在半导体衬底层的第二表面形成图形化掩膜的区域不受制绒处理的影响、并在去除图形化掩膜之后呈部分光面，首先，有利于半导体衬底层的长波吸收，避免半导体衬底层的第二表面光生载流子的复合，提升少子的寿命；其次，有利于保持半导体衬底层的第二表面的平整度，提高后续形成非晶硅层的均匀性，增加非晶硅层的钝化效果；第三，无需加入背抛工艺，能够降低半导体衬底层的破碎率，进而提升异质结电池的光电转换效率；同时，半导体衬底层的第二表面形成部分绒面，有利于提高后续印刷的浆料与半导体衬底层的附着性，避免后续形成本文档来自技高网...

【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；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；对所述半导体衬底层的所述第一表面和所述第二表面未被所述图形化掩膜覆盖的区域进行制绒处理；去除所述图形化掩膜，形成所述第一表面为全面绒面，所述第二表面为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，所述制绒处理采用碱性制绒溶液，所述碱性制绒溶液包括KOH溶液或者NaOH溶液，碱性制绒溶液的质量百分比浓度为0.01％
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20％，制绒处理的温度为40℃
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80℃，制绒处理的时间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：去除所述图形化掩膜的步骤包括：将所述半导体衬底层置于酸洗液中对所述图形化掩膜进行酸洗处理，以去除所述图形化掩膜，形成所述第一表面为全面绒面，所述第二表面为部分绒面的半导体衬底层。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，所述酸洗液包括HF溶液，酸洗液的质量百分比浓度为0.001％
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30％，所述酸洗处理的温度为25℃
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30℃，所述酸洗处理的时间20s
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600s。6.根据权利要求1
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5任一项所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，还包括：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预清洗处理，所述预清洗处理采用HF和HCl的混合溶液；所述HF的质量百分比浓度为0.01％
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5％，所述HCl的质量百分比浓度为5％
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20％；所述混合溶液中的HF和HCl的体积比为0.1
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0.3。7.根据权利要求1
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5任一项所述的异质结电池的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭长涛，张良，张景，孙鹏，
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：