一种光伏HJT电池制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光伏HJT电池制备方法，包括选取硅片制绒，采用磷扩散方法对硅片进行处理，采用HF酸酸洗湿法工艺去除硅片表面的PSG层，在硅片的表面镀非晶硅本征层、N型或P型非晶硅掺杂层、透明导电膜，对硅片表面进行金属化制作，对硅片进行分选测试；本发明专利技术所设计的方法提高了电子的横向传输能力，降低了硅片正面TCO的材料使用量，同时也降低硅片正面TCO材料的电学性能要求，保证硅片正面TCO实现较好的光学性能，提高了电池的性能。提高了电池的性能。提高了电池的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏HJT电池制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏电池
，具体涉及一种光伏HJT电池制备方法。

技术介绍

[0002]晶体硅异质结太阳电池(SHJ)是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势，具有结构简单，工艺温度低。钝化效果好，开路电压高/温度特性好，双面发电等优点。
[0003]在HJT电池上，由于非晶/微晶硅薄膜的导电性很差，通常需要在非晶/微晶硅薄膜表面制备一层TCO膜，用来收集光生载流子并将它输送到金属电极上，为了获得更高的SHJ电池效率，TCO薄膜必须同时兼备良好的光学性能和电学性能。TCO是一种宽能带薄膜材料，其带隙为3.5
‑
4.3ev。紫外光区产生禁带的励起吸收阈值红外区由于载流子的为3.75ev，相当于330nm的波长，因此紫外光区TCO薄膜的光穿透率极低，同时近等离子体振动现象而产生反射，所以近红外区TCO薄膜的光透过率也是很低的。另一方面，基于掺杂In2O3的TCO材料，由于含有稀有金属In，成本较高。AZO(ZnO:Al)是一种成本较低的TCO材料，将其用于SHJ电池，可降低电池的制备成本。AZO在长波段的吸收通常要低于ITO，但其迁移率低，导电性较差，导致电池电性能较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的：在于提供一种光伏HJT电池制备方法，对N型硅基体表面采用磷扩散处理的方式，提高硅片表面掺杂浓度高的方式来提高电子的横向传输能力，降低硅片正面TCO的材料使用量，同时也降低硅片正面TCO材料的电学性能要求，保证硅片正面TCO实现较好的光学性能。最终提高了电池的性能。
[0005]为实现以上功能，本专利技术设计一种光伏HJT电池制备方法，包括如下步骤S1
‑
步骤S8：
[0006]步骤S1：选取硅片，对硅片表面进行清洗后制绒，在硅片的正面和背面形成绒面层；
[0007]步骤S2：采用磷扩散方法对硅片进行处理，在硅片表面形成PSG层；
[0008]步骤S3：采用HF酸酸洗湿法工艺去除硅片表面的PSG层和死层；
[0009]步骤S4：分别在硅片的正面和背面镀上预设厚度的非晶硅本征层；
[0010]步骤S5：分别在硅片的正面镀上预设厚度的N型非晶硅掺杂层，在硅片的背面镀上预设厚度的P型非晶硅掺杂层；
[0011]步骤S6：分别在硅片的正面和背面镀上透明导电膜，其中硅片的正面的透明导电膜材料为高透光率TCO导电膜，硅片的背面的透明导电膜材料为常规ITO导电膜；
[0012]步骤S7：对硅片表面进行金属化制作；
[0013]步骤S8：对所获得的硅片进行分选测试。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案：步骤S1中所选取的硅片导电类型为N型，硅基体
的厚度为80～200μm。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案：步骤S2中磷扩散方法采用三氯氧磷扩散制，硅片的硅基体表面的磷掺杂浓度在1e19/cm3以上，磷扩散的深度不超过0.5μm；磷扩散方法具体步骤包括：硅片进入扩散管后，经过升温、沉积、推进、冷却、出舟，完成磷扩散。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案：步骤S4、步骤S5中采用PECVD、HWCVD或LPCVD方法对硅片进行镀层操作。
[0017]作为本专利技术的一种优选技术方案：步骤S4中硅片的正面和背面所镀的非晶硅本征层厚度为1～20nm。
[0018]作为本专利技术的一种优选技术方案：步骤S5中硅片的正面所镀的N型非晶硅掺杂层和背面所镀的P型非晶硅掺杂层厚度为1～20nm。
[0019]作为本专利技术的一种优选技术方案：步骤S6中硅片的正面所镀的高透光率TCO导电膜材料为AZO，厚度为50～150nm。
[0020]作为本专利技术的一种优选技术方案：步骤S7中对硅片表面进行金属化制作的方法为低温银浆丝网印刷或者铜电镀方法。
[0021]有益效果：相对于现有技术，本专利技术的优点包括：
[0022](1)本专利技术采用磷扩散技术在硅基体材料正背面扩散一层重掺杂层，可有效增加电子横向传输性能，降低了正面TCO材料对其迁移率的要求，本专利技术正面的TCO材料选择高透光率的AZO，提高了电池转换效率。
[0023](2)本专利技术的电池正面的TCO材料选择AZO，大大降低了In材料的使用量，降低了异质结电池制造成本。
附图说明
[0024]图1是根据本专利技术实施例提供的HJT电池的制备流程示意图；
[0025]图2是根据本专利技术实施例提供的HJT电池的硅基体磷扩结构示意图；
[0026]图2中：1、硅衬底磷扩散重掺杂区域；2、N型硅衬底；3、硅衬底磷扩散重掺杂区域。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0028]本专利技术实施例提供的一种光伏HJT电池制备方法，参照图1，包括如下步骤S1
‑
步骤S8：
[0029]步骤S1：选取硅片，硅片厚度为130微米，对硅片表面进行清洗，去除硅片表面的有机物脏污、金属杂质及表面损伤层；然后在硅片的正面和背面制绒，形成绒面层；其中所选取的硅片导电类型为N型，硅基体的厚度为80～200μm。
[0030]步骤S2：采用磷扩散方法对硅片进行处理，在硅片表面形成PSG层；
[0031]磷扩散方法采用三氯氧磷扩散制，硅片的硅基体表面的磷掺杂浓度在1e19/cm3以上，磷扩散的深度不超过0.5μm；磷扩散方法具体步骤包括：硅片进入扩散管后，经过升温、沉积、推进、冷却、出舟，完成磷扩散；
[0032]其中升温、沉积过程为：硅片进入扩散管后，进舟，稳定，抽真空，检漏准备工作完
成后，进行升温，待温度上升至750℃～850℃后，在氮气与氧气的气氛中开始沉积，沉积时间为2～20分钟；
[0033]推进过程为：将沉积后的磷扩散层在氮气与氧气的气氛中进一步进行推进，温度控制在800℃～850℃，推进时间为3～10分钟；
[0034]冷却过程为：将炉管内的温度降低至650℃～750℃，冷却时间为2～5分钟；
[0035]出舟过程为：完成冷却步骤后进一步加大氮气量，快速冷却至室温出舟，降温时间为10～15分钟；
[0036]完成磷扩散的硅基体磷扩结构参照图2，由N型硅衬底2、上表面的硅衬底磷扩散重掺杂区域1、下表面的硅衬底磷扩散重掺杂区域3构成。
[0037]步骤S3：采用HF酸酸洗湿法工艺去除硅片表面的PSG层和死层；
[0038]步骤S4：分别在硅片的正面和背面镀上预设厚度的非晶硅本征层；硅片的正面所镀的非晶硅本征层厚度为6nm，背面所镀的非晶硅本征层厚度为4nm。
[0039]步骤S5：分别在硅片的正面镀上预设厚度的N型非晶硅掺杂层，在硅片的背面镀上预设厚度的P型非晶硅掺杂层；硅片的正面所镀的N型非晶硅掺杂层厚度为8nm，背本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏HJT电池制备方法，其特征在于，包括如下步骤S1
‑
步骤S8：步骤S1：选取硅片，对硅片表面进行清洗后制绒，在硅片的正面和背面形成绒面层；步骤S2：采用磷扩散方法对硅片进行处理，在硅片表面形成PSG层；步骤S3：采用HF酸酸洗湿法工艺去除硅片表面的PSG层和死层；步骤S4：分别在硅片的正面和背面镀上预设厚度的非晶硅本征层；步骤S5：分别在硅片的正面镀上预设厚度的N型非晶硅掺杂层，在硅片的背面镀上预设厚度的P型非晶硅掺杂层；步骤S6：分别在硅片的正面和背面镀上透明导电膜，其中硅片的正面的透明导电膜材料为高透光率TCO导电膜，硅片的背面的透明导电膜材料为常规ITO导电膜；步骤S7：对硅片表面进行金属化制作；步骤S8：对所获得的硅片进行分选测试。2.根据权利要求1所述的一种光伏HJT电池制备方法，其特征在于，步骤S1中所选取的硅片导电类型为N型，硅基体的厚度为80～200μm。3.根据权利要求1所述的一种光伏HJT电池制备方法，其特征在于，步骤S2中磷扩散方法采用三...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松民，赵俊霞，任丽丽，
申请(专利权)人：三江学院，
类型：发明
国别省市：