本发明专利技术涉及一种太阳能电池器件及其制备方法和应用，所述太阳能电池器件包括衬底和设置于衬底表面的第一区域和第二区域，所述第一区域用于与金属电极接触，所述第二区域不与金属电极接触；其中，所述第一区域和第二区域表面形成金字塔绒面结构，所述第一区域的金字塔绒面结构的金字塔覆盖率为0～80％；所述第二区域的金字塔绒面结构的第二金字塔覆盖率大于80％；所述第一区域的金字塔塔尖高度高于第二区域的金字塔塔尖高度；所述第一区域和第二区域的掺杂浓度不同，所述第一区域的掺杂浓度高于第二区域的掺杂浓度。本发明专利技术器件降低了金属电极接触区复合，也降低激光消融的破坏作用，提高了开路电压和填充因子。提高了开路电压和填充因子。提高了开路电压和填充因子。
【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池器件及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及太阳能电池领域，具体涉及一种太阳能电池器件及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]太阳电池的表面，为了改善光的吸收效果，行业一般会将表面形貌通过碱溶液刻蚀，以形成金字塔形的减反射结构，以提升陷光作用。金字塔结构对于金属电极和半导体之间的接触是有帮助的。但随着金属电极技术的发展，这种影响的效果越来越小，如下所述的负面影响将变得不可忽视：
[0003]1、金字塔结构的存在使表面积增大，在相同的表面复合速率下，总复合损失变大，这个效应在金属电极接触区域尤为明显。金属电极接触区为完全金字塔结构，金属电极接触区复合较大，影响开路电压。
[0004]2、在太阳电池金字塔形貌表面，往往会覆盖一层介质膜，以进一步降低表面光学反射，同时降低表面密度。当采用激光消融技术去除这一层介质膜，以降低介质膜对于金属电极和半导体形成接触的过程中的负面影响，但是金字塔结构的存在，使得激光对于半导体的破坏作用增加。金属电极接触区的介质膜为完全金字塔结构，当用激光消融技术去除该介质膜时，损伤较大，影响开路电压和填充因子。
[0005]3、选择性掺杂结构一般采用高温通源扩散和激光技术实现金属电极接触区和非金属电极接触区，硅体表面在高温扩散的过程中，会使得金字塔遭受破坏，影响电流。受到激光掺杂技术的限制，一般非金属电极接触区的方阻在150ohm/sq
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250ohm/sq，假如方阻过高会影响金属电极接触区的接触，导致Rs偏高，而方阻提升对开路电压是有益的。在硅片表面通源高温扩散，影响电流，且受激光限制，非金属电极接触区方阻不能太高，影响开路电压。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种太阳能电池器件及其制备方法和应用。
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种太阳能电池器件，所述太阳能电池器件包括衬底和设置于衬底表面的第一区域和第二区域，所述第一区域用于与金属电极接触，所述第二区域不与金属电极接触；
[0008]其中，所述第一区域和第二区域表面形成有金字塔绒面结构，所述第一区域的金字塔绒面结构的金字塔覆盖率为0～80％，优选为30％～50％；所述第二区域的金字塔绒面结构的第二金字塔覆盖率大于80％，优选为90％～100％；
[0009]所述第一区域的金字塔塔尖高度高于第二区域的金字塔塔尖高度；
[0010]所述第一区域和第二区域的掺杂浓度不同，所述第一区域的掺杂浓度高于第二区域的掺杂浓度；
[0011]优选地，所述衬底选自半导体衬底材料，优选为晶体硅。
[0012]根据本专利技术第一方面的太阳能电池器件，其中，所述第一区域的掺杂浓度为4wt％～10wt％，优选为6wt％～10wt％，更优选为7wt％～9wt％；所述第二区域的掺杂浓度为1wt％～5wt％，优选为2wt％～4wt％，更优选为2wt％～3wt％；和/或
[0013]所述第一区域与第二区域的金字塔塔尖高度之间的高度差大于0.1μm，优选大于1μm，更优选大于2μm。
[0014]根据本专利技术第一方面的太阳能电池器件，其中，所述太阳能电池器件中，第一区域和第二区域的面积比为1/20～1/3，优选为1/20～1/8，更优选为1/20～1/10。
[0015]本专利技术的第二方面提供了第一方面所述的太阳能电池器件的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0016](1)通过碱溶液制绒工艺在衬底表面形成第一金字塔绒面结构；
[0017](2)在步骤(1)所得金字塔绒面结构表面形成含掺杂源的第一介质层；
[0018](3)在第一介质层表面局部形成图形化的阻挡层，酸溶液处理去除阻挡层外的第一介质层；
[0019](4)清洗溶液处理，去除阻挡层；
[0020](5)碱溶液处理，在未图形化区域制绒形成第二金字塔绒面结构，图形化区域和未图形化区域之间形成高度差；
[0021](6)在步骤(5)所得器件表面形成含掺杂源的第二介质层；
[0022](7)高温扩散，形成选择性掺杂结构，图形化区域形成第一区域，未图形化区域形成第二区域；
[0023]其中，所述第一介质层与第二介质层掺杂源相同，且第一介质层的掺杂源浓度高于第二介质层的掺杂源浓度；和/或
[0024]步骤(1)中，所述第一金字塔绒面结构的金字塔覆盖率为0～80％，所述第二金字塔绒面结构的金字塔覆盖率大于80％；
[0025]优选地，步骤(5)中，所述图形化区域和未图形化区域之间形成高度差大于0.1μm，优选大于1μm，更优选大于2μm。
[0026]根据本专利技术第二方面的方法，其中，步骤(1)中，所述碱溶液为KOH溶液和/或NaOH溶液；优选地，步骤(1)中碱溶液的质量百分浓度为2％～5％；更优选为2.5％～3.5％；
[0027]步骤(4)中，所述清洗溶液为KOH溶液和/或氨水双氧水混合液；优选地，步骤(4)中清洗溶液的质量百分浓度为2％～4％，更优选为2.5％～3.5％；和/或
[0028]步骤(5)中，所述碱溶液为KOH溶液和/或NaOH；优选地，步骤(5)中碱溶液的质量百分浓度为2％～5％，更优选为2.5％～3.5％。
[0029]根据本专利技术第二方面的方法，其中，步骤(2)中，形成第一介质层的方法选自印刷和/或喷涂；
[0030]所述第一介质层的掺杂源选自硼掺杂源和/或磷掺杂源；
[0031]所述第一介质层的掺杂源浓度为4wt％～10wt％，优选为6wt％～10wt％，更优选为7wt％～9wt％；和/或
[0032]所述第一介质层厚度50nm～200nm，优选为50nm～150nm，更优选为100nm～150nm。
[0033]根据本专利技术第二方面的方法，其中，步骤(3)中，形成阻挡层的方法印刷和/或喷涂；
[0034]所述阻挡层材料为耐酸材料，优选为INK材料；
[0035]所述阻挡层的厚度为10μm～50μm，优选为20μm～40μm，更优选为20μm～30μm；
[0036]所述酸溶液为HF溶液；优选地，所述酸溶液的质量百分浓度为1％～4％，更优选为2％～2.5％；和/或
[0037]所述图形化的阻挡层占衬底面积的比例小于20％，更优选为小于10％，进一步优选为小于5％。
[0038]根据本专利技术第二方面的方法，其中，步骤(6)中，形成第二介质层的方法选为低温沉积；
[0039]所述第二介质层的掺杂源浓度为1wt％～5wt％，优选为2wt％～4wt％，更优选为2wt％～3wt％；和/或
[0040]所述第二介质层厚度为50nm～200nm，优选为50nm～150nm，更优选为100nm～150nm。
[0041]根据本专利技术第二方面的方法，其中，步骤(7)中，所述高温扩散的温度为750℃～950℃，优选为800℃～950℃，更优选为850℃～950℃；和/或
[0042]所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池器件，其特征在于，所述太阳能电池器件包括衬底和设置于衬底表面的第一区域和第二区域，所述第一区域用于与金属电极接触，所述第二区域不与金属电极接触；其中，所述第一区域和第二区域表面形成有金字塔绒面结构，所述第一区域的金字塔绒面结构的金字塔覆盖率为0～80％，优选为30％～50％；所述第二区域的金字塔绒面结构的第二金字塔覆盖率大于80％，优选为90％～100％；所述第一区域的金字塔塔尖高度高于第二区域的金字塔塔尖高度；所述第一区域和第二区域的掺杂浓度不同，所述第一区域的掺杂浓度高于第二区域的掺杂浓度；优选地，所述衬底选自半导体衬底材料，优选为晶体硅。2.根据权利要求1所述的太阳能电池器件，其特征在于，所述第一区域的掺杂浓度为4wt％～10wt％，优选为6wt％～10wt％，更优选为7wt％～9wt％；所述第二区域的掺杂浓度为1wt％～5wt％，优选为2wt％～4wt％，更优选为2wt％～3wt％；和/或所述第一区域与第二区域的金字塔塔尖高度之间的高度差大于0.1μm，优选大于1μm，更优选大于2μm。3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池器件，其特征在于，所述太阳能电池器件中，第一区域和第二区域的面积比为1/20～1/3，优选为1/20～1/8，更优选为1/20～1/10。4.权利要求1至3中任一项所述的太阳能电池器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)通过碱溶液制绒工艺在衬底表面形成第一金字塔绒面结构；(2)在步骤(1)所得金字塔绒面结构表面形成含掺杂源的第一介质层；(3)在第一介质层表面局部形成图形化的阻挡层，酸溶液处理去除阻挡层外的第一介质层；(4)清洗溶液处理，去除阻挡层；(5)碱溶液处理，在未图形化区域制绒形成第二金字塔绒面结构，图形化区域和未图形化区域之间形成高度差；(6)在步骤(5)所得器件表面形成含掺杂源的第二介质层；(7)高温扩散，形成选择性掺杂结构，图形化区域形成第一区域，未图形化区域形成第二区域；其中，所述第一介质层与第二介质层掺杂源相同，且第一介质层的掺杂源浓度高于第二介质层的掺杂源浓度；和/或步骤(1)中，所述第一金字塔绒面结构的金字塔覆盖率为0～80％，所述第二金字塔绒面结构的金字塔覆盖率大于80％；优选地，步骤(5)中，所述图形化区域和未图形化区域之间形成高度差大于0.1μm，优选大于1μm，更优选大于2μm。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱溶液为KOH溶液和/或NaOH溶液；优选地，步骤(1)中碱溶液的质量百分浓度为2％～5％；更优选为2.5％～3.5％；步骤(4)中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈姝，徐冠超，陈达明，
申请(专利权)人：天合光能常州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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