HBC太阳电池的制备方法及HBC太阳电池技术

一种HBC太阳电池的制备方法及HBC太阳电池，该方法包括如下步骤：在基体层上形成第一非晶硅层；在第一非晶硅层上涂覆光刻胶，以形成第一光刻胶层，并进行压印，以形成与第一非晶硅区域对应的位置形成凸起；对第一非晶硅区域以外的区域进行刻蚀；再次进行涂胶，以形成第二光刻胶层，并进行压印，以在第二非晶硅区域相对应的位置形成第一凹陷；在压印后的第一凹陷内形成第二非晶硅区域；对基体层再次进行涂胶，以形成第三光刻胶层，并进行压印，以在对应于第一非晶硅区域及第二非晶硅区域的位置形成第二凹陷；在第二凹陷内形成电极层。该制备方法制备工艺简单，且能够较为容易地对电极之间进行隔离。之间进行隔离。之间进行隔离。

【技术实现步骤摘要】
HBC太阳电池的制备方法及HBC太阳电池


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种基于纳米压印技术制造HBC太阳电池的制备方法及HBC太阳电池。

技术介绍

[0002]叉指型背接触异质结单晶硅太阳电池(Interdigitated Back Contact Silicon Heterojunction Solar Cell，简称HBC太阳电池)兼具叉指型背接触太阳电池(Interdigitated back contact Solar Cell，简称IBC太阳电池)和带有薄本征层的异质结太阳电池(Heterojunction with Intrinsic Thin
‑
layer Solar Cell，简称HIT太阳电池)的优点，既移除了前表面金属电极，减少了遮光损失，获得了较大的短路电流，又通过在重掺的非晶硅与晶体硅之间插入了一层高质量的本征非晶硅钝化层大幅降低了界面态，减少了表面复合，提高了开路电压，是目前世界上光电转换效率最高的单晶硅太阳电池之一。
[0003]在太阳电池中HBC电池是在IBC电池的基础上，通过双面镀膜形成一层本征非晶硅，实现更好的钝化效果；同时，将原本背面进行掺杂N+以及P+的工艺，升级为镀一层N型非晶硅和P型非晶硅，从而形成异质结。HBC技术是目前所能看到的光伏技术最高峰之一，HBC电池从实验室到量产，还有诸多问题要解决。这些问题包括：制备HBC电池时，设备昂贵，工序长，投资成本高；需要光刻、掩模、开槽、掺杂和清洗才能完成背面PN区的制备。该制程工艺复杂；与此同时，本征和掺杂非晶硅镀膜工艺，工艺窗口窄，对工艺清洁度要求极高；正负电极都处于背面，电极制造和电极隔离工艺对图形化要求较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种HBC太阳电池的制备方法及HBC太阳电池，该制备方法制备工艺简单，且能够较为容易地对电极之间进行隔离。
[0005]本专利技术提供了一种HBC太阳电池的制备方法，包括如下步骤：
[0006]S1：提供一基体层，并在所述基体层上形成第一非晶硅层；
[0007]S2：在所述第一非晶硅层上涂覆光刻胶，以形成第一光刻胶层，并对所述第一光刻胶层进行压印，以在所述第一光刻胶层上，与HBC太阳电池的第一非晶硅区域对应的位置形成凸起；
[0008]S3：对所述第一非晶硅层上的第一非晶硅区域以外的区域进行刻蚀，以在所述基体层上形成第一非晶硅区域；
[0009]S4：对所述基体层上形成有所述第一非晶硅所在的一侧再次进行涂胶，以形成第二光刻胶层，并对所述第二光刻胶层进行压印，以在所述第二光刻胶层上与所述HBC太阳电池的第二非晶硅区域相对应的位置形成第一凹陷；
[0010]S5：在压印后的第一凹陷内形成第二非晶硅区域；
[0011]S6：对所述基体层上形成有所述第一非晶硅区域及所述第二非晶硅区域的一侧的表面再次进行涂胶，以形成第三光刻胶层，并对所述第三光刻胶层进行压印，以在对应于所
述第一非晶硅区域及所述第二非晶硅区域的位置形成第二凹陷；
[0012]S7：在所述第二凹陷内形成电极层。
[0013]进一步地，在各步骤中，通过旋涂或喷涂的方式来进行涂胶，所述第一光刻胶层、所述第二光刻胶层及所述第三光刻胶层的厚度为200
‑
1000nm。
[0014]进一步地，所述基体层包括单晶硅基体层及设置于所述单晶硅基体层上的本征非晶硅钝化层，所述第一非晶硅层设置于所述本征非晶硅钝化层上。进一步地，所述旋切刀头可绕自身轴线转动地设置于所述壳体内。
[0015]进一步地，所述第一非晶硅区域及所述第二非晶硅区域的其中之一由N型非晶硅形成，所述第一非晶硅区域及所述第二非晶硅区域的其中另一由P型非晶硅形成。
[0016]进一步地，在S2、S4及S6步骤中，采用纳米压印工艺来进行压印。
[0017]进一步地，在S3步骤中，在对第一非晶硅区域以外的区域进行刻蚀时，该方法还包括：
[0018]去除所述第一光刻胶层上对应的第一非晶硅区域以外的区域的残胶；
[0019]以所述第一光刻胶层为掩膜，对所述第一非晶硅层进行蚀刻，以在所述基体层上得到所述第一非晶硅区域的图案；
[0020]去除所述第一非晶硅区域上的所述第一光刻胶层。
[0021]进一步地，在进行S5步骤时，该方法还包括：
[0022]去除所述第二光刻胶层上与所述第二非晶硅区域对应的区域的残胶；
[0023]通过沉积工艺在整个所述基体层上形成第二非晶硅层；
[0024]去除非第二非晶硅区域的第二非晶硅层。
[0025]进一步地，在通过沉积工艺在整个所述基体层上形成第二非晶硅层后，该方法包括：
[0026]通过抛光处理以去除非第二非晶硅区域外的第二非晶硅层；
[0027]或，在所述第二非晶硅层的与所述第二非晶硅区域对应的位置上形成保护层；
[0028]以所述保护层为掩膜，去除非第二非晶硅区域位置上行的第二非晶硅层。
[0029]进一步地，在进行S7步骤时，该方法包括：
[0030]去除所述第二凹陷内的残胶；
[0031]通过沉积工艺形成电极层；
[0032]对所述电极层进行抛光处理，以去除所述第二凹陷以外区域的所述电极层。
[0033]本专利技术还提供了一种HBC太阳电池，该太阳电池由上述的HBC太阳电池的制备方法制备而成。
[0034]综上所述，在本专利技术中，通过涂胶及压印的方式，进行图案的布设，不需要再进行掩膜、开槽等工序，通过干法刻蚀即可完成整个工艺的制备，这能够节省制程；进一步地，由于在制作过程中，光刻胶的本身即可作为P型非晶硅区域与N型非晶硅区域上电极的隔离层而存在，这不再需要额外的电极隔离工艺，能够较好地对电极进行隔离；进一步地，通过涂胶、压印的工艺，能够使得第一非晶硅层、第二非晶硅层及电极依次布设，这能够精确地对HBC太阳电池的各结构进行精确的限定。
[0035]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够
更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0036]图1所示为本专利技术第一实施例提供的HBC太阳电池的制备方法中各步骤的流程示意图。
[0037]图2至图16所示为本专利技术第一实施例提供的HBC太阳电池的制备方法中各步骤对应的结构示意图。
[0038]图17至图18所示为本专利技术第二实施例提供的HBC太阳电池的制备方法中。
具体实施方式
[0039]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，详细说明如下。
[0040]本专利技术提供了一种HBC太阳电池的制备方法及HBC太阳电池，该制备方法制备工艺简单，且能够较为容易地对电极之间进行隔离。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种HBC太阳电池的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：提供一基体层，并在所述基体层上形成第一非晶硅层；S2：在所述第一非晶硅层上涂覆光刻胶，以形成第一光刻胶层，并对所述第一光刻胶层进行压印，以在所述第一光刻胶层上，与HBC太阳电池的第一非晶硅区域对应的位置形成凸起；S3：对所述第一非晶硅层上的第一非晶硅区域以外的区域进行刻蚀，以在所述基体层上形成第一非晶硅区域；S4：对所述基体层上形成有所述第一非晶硅所在的一侧再次进行涂胶，以形成第二光刻胶层，并对所述第二光刻胶层进行压印，以在所述第二光刻胶层上与所述HBC太阳电池的第二非晶硅区域相对应的位置形成第一凹陷；S5：在压印后的第一凹陷内形成第二非晶硅区域；S6：对所述基体层上形成有所述第一非晶硅区域及所述第二非晶硅区域的一侧的表面再次进行涂胶，以形成第三光刻胶层，并对所述第三光刻胶层进行压印，以在对应于所述第一非晶硅区域及所述第二非晶硅区域的位置形成第二凹陷；S7：在所述第二凹陷内形成电极层。2.根据权利要求1所述的HBC太阳电池的制备方法，其特征在于：在各步骤中，通过旋涂或喷涂的方式来进行涂胶，所述第一光刻胶层、所述第二光刻胶层及所述第三光刻胶层的厚度为200
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1000nm。3.根据权利要求1所述的HBC太阳电池的制备方法，其特征在于：所述基体层包括单晶硅基体层及设置于所述单晶硅基体层上的本征非晶硅钝化层，所述第一非晶硅层设置于所述本征非晶硅钝化层上。4.根据权利要求1所述的HBC太阳电池的制备方法，其特征在于：所述第一非晶硅区域及所述第二非晶硅区域的其中之一由N型非晶硅形成，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，袁晓，许佳辉，刘彦伯，李芳，柳翠，金玉章，
申请(专利权)人：长三角太阳能光伏技术创新中心，
类型：发明
国别省市：