太阳能电池及其制备方法技术

本申请涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。可以提高隧穿氧化层的均匀性，从而提高电池钝化效果和光电转换效率。一种太阳能电池的制备方法，所述太阳能电池包括：硅基底以及设置于所述硅基底上的隧穿氧化层，所述制备方法包括：采用湿法氧化法或气体氧化法，在所述硅基底的表面生长第一氧化层；采用热氧化法，在第一氧化层上继续生长第二氧化层，制备隧穿氧化层。制备隧穿氧化层。制备隧穿氧化层。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制备方法


[0001]本申请涉及太阳能电池
，特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]隧穿氧化层钝化接触于2013年由德国Fraunhofer太阳能研究所首次提出，其由一层超薄的氧化硅和一层重掺杂的多晶硅组成，主要用于电池背表面的钝化，可以实现优异的表面钝化和载流子的选择性收集，用其制备的晶硅太阳能电池的转换效率已经超过了25.7％。
[0003]隧穿氧化层的制备方法主要包括湿法氧化法(如HNO3、O3等的氧化)、热氧化法和等离子体原位生长法等。
[0004]然而，目前采用上述方法制备的隧穿氧化层均存在氧化层不均匀的问题，不利于电池钝化均匀性的提高，从而对电池效率产生影响，不利于电池效率的提升。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种太阳能电池及其制备方法，可以提高隧穿氧化层的均匀性，从而提高电池钝化效果和光电转换效率。
[0006]第一方面，提供一种太阳能电池的制备方法，所述太阳能电池包括：硅基底以及设置于所述硅基底上的隧穿氧化层，所述制备方法包括：
[0007]采用湿法氧化法或气体氧化法，在所述硅基底的表面生长第一氧化层；
[0008]采用热氧化法，在第一氧化层上继续生长第二氧化层，制备隧穿氧化层。
[0009]可选地，所述湿法氧化法所采用的氧化溶液包括：双氧水溶液或臭氧水溶液；其中，所述双氧水溶液中双氧水的体积浓度为5％～15％，所述臭氧水溶液中臭氧的浓度为5～30ppm；
[0010]在所述湿法氧化法所采用的氧化溶液包括：双氧水溶液的情况下，所述第一次氧化处理的温度为室温，时间为2～10min；
[0011]在所述湿法氧化法所采用的氧化溶液包括：臭氧水溶液的情况下，所述臭氧水溶液中还含有盐酸，所述盐酸在所述臭氧水溶液中的体积浓度为0.1％
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0.5％，所述第一氧化层的生长温度为室温，时间为1～10min。
[0012]可选地，所述气体氧化法所采用的氧化气体包括：臭氧和空气；
[0013]其中，所述臭氧在所述氧化气体中的体积浓度为5％～20％，所述第一氧化层的生长温度为室温，时间为30～120s。
[0014]可选地，所述热氧化法所采用的氧气流量为10～60slm，真空度为0.08～0.1MPa，所述第二氧化层的生长温度为540～650℃，时间为5～15min。
[0015]可选地，在采用湿法氧化法，在硅基底的表面生长第一氧化层之前，还包括：对所述硅基底进行碱抛光槽式清洗处理；以及，
[0016]在对所述硅基底进行碱抛光槽式清洗处理之后，直接在槽式清洗池中加入所述湿
法氧化法所采用的氧化溶液，在所述硅基底的表面生长所述第一氧化层。
[0017]可选地，在制备所述隧穿氧化层之后，所述制备方法还包括：
[0018]在形成有所述隧穿氧化层的硅基底上形成本征多晶硅层；
[0019]对形成有所述本征多晶硅层的硅基底进行掺磷处理，制备N型发射极，所述N型发射极通过在所述本征多晶硅层中进行掺磷处理得到，所述形成有所述本征多晶硅层的硅基底上还形成有掺磷氧化硅层；
[0020]将形成在所述硅基底上的磷硅玻璃层、形成在所述硅基底正面的隧穿氧化层和本征多晶硅层去除。
[0021]可选地，所述太阳能电池还包括：第一金属电极和第二金属电极；所述制备方法还包括：
[0022]通过激光开膜对硅基底的背面进行图案化刻蚀，形成指叉状图案，所述指叉状图案对应位置处用于形成所述第一金属电极和所述第二金属电极；
[0023]对所述硅基底进行制绒清洗处理，在硅基底的正面形成金字塔绒面，并同时去除硅基底背面的激光开膜造成的损伤，以及通过刻蚀激光开膜处的本征多晶硅层，在所述激光开膜处形成凹槽；
[0024]在所述硅基底上形成正面钝化层和背面钝化层；以及
[0025]通过激光烧蚀，以及印刷铝浆、银浆并烧穿钝化层，使得第一金属电极和第二金属电极与硅基底之间分别形成P型接触和N型接触，制备所述太阳能电池；
[0026]其中，将形成在所述硅基底上的磷硅玻璃层、形成在所述硅基底正面的隧穿氧化层和本征多晶硅层去除，包括：
[0027]在采用激光开膜对硅基底的表面进行图案化刻蚀之前，采用HF和HNO3的混合溶液将形成在所述硅基底正面的磷硅玻璃层、隧穿氧化层和本征多晶硅层去除；以及
[0028]在对所述硅基底进行制绒清洗处理后，通过酸洗去除所述硅基底背面的磷硅玻璃层。
[0029]可选地，所述HF在混合溶液中的体积浓度为30％～50％，所述HNO3在所述混合溶液中的体积浓度为40％～60％。
[0030]可选地，所述制绒清洗处理所采用的制绒清洗液包括：体积浓度为2％～10％的KOH水溶液，所述制绒清洗处理的温度为65℃～80℃，时间为360～420s。
[0031]第二方面，提供一种太阳能电池，通过如第一方面所述的制备方法制备得到。
[0032]上述的太阳能电池及其制备方法的有益效果如下：
[0033]通过将湿法氧化法或气体氧化法与热氧化法进行结合，对硅基底的表面进行两次氧化处理，可以有效提高隧穿氧化层的均匀性，可以解决相关技术中隧穿氧化层的均匀性差，不利于电池钝化效果和光电转换效率的提升的问题。
[0034]另外，通过先采用湿法氧化法或气体氧化法，在硅基底的表面生长第一氧化层，然后再采用热氧化法，在第一氧化层上继续生长第二氧化层，还能够减少先进行热氧化处理，然后进行湿法氧化处理容易对热氧化处理的氧化层造成腐蚀，从而造成隧穿氧化层的致密性降低的问题；
附图说明
[0035]图1为本申请实施例提供的一种太阳能电池的剖视结构示意图；
[0036]图2为本申请实施例提供的另一种太阳能电池的剖视结构示意图；
[0037]图3为本申请实施例提供的对比例2的样片的PL测试结果图；
[0038]图4为本申请实施例提供的实施例1的样片的PL测试结果图。
具体实施方式
[0039]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0040]除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例性地”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池包括硅基底，以及设置于所述硅基底上的隧穿氧化层，所述制备方法包括：采用湿法氧化法或气体氧化法，在所述硅基底的表面生长第一氧化层；采用热氧化法，在所述第一氧化层上继续生长第二氧化层，制备所述隧穿氧化层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述湿法氧化法所采用的氧化溶液包括：双氧水溶液或臭氧水溶液；其中，所述双氧水溶液中双氧水的体积浓度为5％～15％，所述臭氧水溶液中臭氧的浓度为5～30ppm；在所述湿法氧化法所采用的氧化溶液包括：双氧水溶液的情况下，所述第一氧化层的生长温度为室温，时间为2～10min；在所述湿法氧化法所采用的氧化溶液包括：臭氧水溶液的情况下，所述臭氧水溶液中还含有盐酸，所述盐酸在所述臭氧水溶液中的体积浓度为0.1％～0.5％，所述第一氧化层的生长温度为室温，时间为1～10min。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述气体氧化法所采用的氧化气体包括：臭氧和空气；其中，所述臭氧在所述氧化气体中的体积浓度为5％～20％，所述第一氧化层的生长温度为室温，时间为30～120s。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热氧化法所采用的氧气流量为10～60slm，真空度为0.08～0.1MPa，所述第二氧化层的生长温度为540～650℃，时间为5～15min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在采用湿法氧化法，在硅基底的表面生长第一氧化层之前，还包括：对所述硅基底进行碱抛光槽式清洗处理；以及在对所述硅基底进行碱抛光槽式清洗处理之后，直接在槽式清洗池中加入所述湿法氧化法所采用的氧化溶液，在所述硅基底的表面生长所述第一氧化层。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在制备所述隧穿氧化层之后，所述制备方法还包括：在形成有所述隧穿氧化层的硅基底上形成本征多晶硅层；对形成有所...

【专利技术属性】
技术研发人员：季雯娴，胡匀匀，柳伟，杨睿，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：