【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光伏，特别是涉及一种无铟异质结电池及其制备方法。
技术介绍
1、异质结(silicon hetero-junction；shj)技术的最高效率达到了26.81％的纪录，也是晶硅电池效率记录；异质结电池是一种n型双面电池，具有工艺流程简单、高效率、低温度系数、全程低温、节约能耗的优点，且无lid、letid衰减问题，异质结电池还具有适合薄片化，弱光响应好等众多优点。硅异质结太阳能电池以晶体硅为吸收层，吸收光子产生电子-空穴对，空穴穿过本征钝化层和p型掺杂层进入金属电极进行空穴收集；电子穿过本征钝化层和n型掺杂层进入金属电极进行电子收集，从而形成光生电流。
2、传统技术中的异质结电池结构双面采用本征非晶硅钝化，掺杂非晶硅或者掺杂微晶硅作为发射极和背场，搭配双面ito作为减反射膜和导电膜层，再结合丝网印刷或者铜电镀形成金属电极；现有异质结电池(hjt)常用的氧化铟in2o3基透明导电氧化物(tco)虽然具备良好的光电特性，可以制备出高效率异质结电池，但铟属于稀有金属且储量有限、价格昂贵，铟基的tco成本约占hjt电池非硅成本的10-15％，仅次于低温银浆。现有研究及报道的无铟材料主要有zno、azo、gzo、gazo、sno2等，但这些无铟材料与铟基透明导电材料相比，要么在光学透过上，要么在电学导电上，要么光学和电学上性能均有劣势，同时耐候性方面也存在问题，这也是无铟材料在异质结电池上应用的主要障碍。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种无铟异质结电池的制备方法
2、本申请一实施例提供了一种无铟异质结电池的制备方法。
3、一种无铟异质结电池的制备方法，包括如下步骤：
4、提供n型硅基底；
5、在所述n型硅基底的正面与背面分别制备本征非晶硅层；
6、在正面的本征非晶硅层上制备n型掺杂层；
7、在背面的本征非晶硅层上制备p型掺杂层；
8、在所述p型掺杂层上制备透明导电种子层，微波退火后制备透明导电材料层；
9、在所述n型掺杂层上制备透明导电种子层，微波退火后制备透明导电材料层；
10、在各个所述透明导电材料层上分别制备保护层；以及
11、在正面与背面分别制备金属电极，所述金属电极延伸至相应的所述透明导电材料层。
12、在其中一些实施例中，提供n型硅基底时，具体包括如下步骤：
13、提供n型单晶硅片，利用高温炉管或者链式吸杂设备对所述n型单晶硅片进行吸杂处理，吸杂后所述n型单晶硅片的方阻为20ω/□～40ω/□；
14、利用湿法酸性溶液去除所述n型单晶硅片表面的psg层，利用含有添加剂的碱性溶液对所述n型单晶硅片进行抛光制绒处理，形成具有金字塔形状的表面陷光结构的所述n型硅基底。
15、在其中一些实施例中，所述n型单晶硅片的厚度为60μm～180μm。
16、在其中一些实施例中，所述n型单晶硅片的电阻率0.2ω.cm～3ω.cm。
17、在其中一些实施例中，在所述n型硅基底的正面与背面分别制备本征非晶硅层时，具体包括如下步骤：
18、通过射频等离子体增强化学气相沉积系统(radio frequency plasma enhancedchemical vapor deposition；rf-pecvd)沉积所述本征非晶硅层，所需工艺气体包含sih4、h2、co2、ch4以及n2o中的一种或几种。
19、在其中一些实施例中，所述本征非晶硅层的厚度为2nm～10nm。
20、在其中一些实施例中，在正面的本征非晶硅层上制备n型掺杂层时，具体包括如下步骤：
21、通过甚高频等离子体增强化学气相沉积设备(very high frequency plasmaenhanced chemical vapor deposition；vhf-pecvd)在本征非晶硅层上沉积备所述n型掺杂层，所需工艺气体包含sih4、h2、co2、ch4、n2o以及ph3中的一种或几种。
22、在其中一些实施例中，所述n型掺杂层的厚度为5nm～20nm。
23、在其中一些实施例中，在背面的本征非晶硅层上制备p型掺杂层时，具体包括如下步骤：
24、通过甚高频等离子体增强化学气相沉积设备(very high frequency plasmaenhanced chemical vapor deposition；vhf-pecvd)在所述n型掺杂层上沉积所述p型掺杂层；所需工艺气体包含sih4、h2、co2、ch4、n2o、b2h6以及tmb中的一种或几种。
25、在其中一些实施例中，所述p型掺杂层的厚度5nm～30nm。
26、在其中一些实施例中，在所述p型掺杂层上依次制备透明导电种子层、透明导电材料层时，具体包括如下步骤：
27、在所述p型掺杂层上沉积透明导电种子层；所述透明导电种子层的厚度为5nm～20nm；
28、经过下微波退火腔体进行退火，微波频率范围为1ghz～20ghz，微波功率为10w～5000w，微波退火温度为150℃～200℃，退火氛围为氩气或者氩气与氢气的混合气体；
29、在所述透明导电种子层上经过1至多个连续下镀膜腔体进行沉积透明导电材料层。
30、在其中一些实施例中，所述透明导电材料层的厚度为50nm～100nm。
31、在其中一些实施例中，在所述n型掺杂层上依次制备透明导电种子层、透明导电材料层时，具体包括如下步骤：
32、在所述n型掺杂层上沉积透明导电种子层；所述透明导电种子层的厚度为5nm～20nm；
33、经过上微波退火腔体进行退火，微波频率范围为1ghz～20ghz，微波功率为10w～5000w，微波退火温度为150℃～200℃，退火氛围为氩气或者氩气与氢气的混合气体；
34、在所述透明导电种子层上经过1至多个连续上镀膜腔体进行沉积透明导电材料层，所述透明导电材料层的厚度为50nm～100nm。
35、在其中一些实施例中，所述透明导电种子层为zno、azo、gzo、gazo以及sno2中的一种或几种。
36、在其中一些实施例中，在各个所述透明导电材料层上分别制备保护层时，具体包括如下步骤：
37、利用低温cvd设备载沉积温度≤200℃条件下于各个所述透明导电材料层上分别制备所述保护层。
38、在其中一些实施例中，所述保护层的厚度为5nm～30nm。
39、在其中一些实施例中，所述保护层为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅薄膜中的一种或几种。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无铟异质结电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的无铟异质结电池，其特征在于，提供N型硅基底时，具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的无铟异质结电池，其特征在于，所述N型单晶硅片的厚度为60μm～180μm；
4.根据权利要求1所述的无铟异质结电池，其特征在于，在所述N型硅基底的正面与背面分别制备本征非晶硅层时，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，所述本征非晶硅层的厚度为2nm～10nm。
6.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，在正面的本征非晶硅层上制备N型掺杂层时，具体包括如下步骤：
7.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，所述N型掺杂层的厚度为5nm～20nm。
8.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，在背面的本征非晶硅层上制备P型掺杂层时，具体包括如下步骤：
9.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在
10.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，在所述P型掺杂层上依次制备透明导电种子层、透明导电材料层时，具体包括如下步骤：
11.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，在所述N型掺杂层上依次制备透明导电种子层、透明导电材料层时，具体包括如下步骤：
12.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，所述透明导电种子层为ZnO、AZO、GZO、GAZO以及SnO2中的一种或几种。
13.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，在各个所述透明导电材料层上分别制备保护层时，具体包括如下步骤：
14.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，所述保护层的厚度为5nm～30nm。
15.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，所述保护层为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅薄膜中的一种或几种。
16.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，在正面与背面分别制备金属电极时，具体包括如下步骤：
17.一种无铟异质结电池，其特征在于，采用权利要求1～16任意一项所述的制备方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种无铟异质结电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的无铟异质结电池，其特征在于，提供n型硅基底时，具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的无铟异质结电池，其特征在于，所述n型单晶硅片的厚度为60μm～180μm；
4.根据权利要求1所述的无铟异质结电池，其特征在于，在所述n型硅基底的正面与背面分别制备本征非晶硅层时，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，所述本征非晶硅层的厚度为2nm～10nm。
6.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，在正面的本征非晶硅层上制备n型掺杂层时，具体包括如下步骤：
7.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，所述n型掺杂层的厚度为5nm～20nm。
8.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，在背面的本征非晶硅层上制备p型掺杂层时，具体包括如下步骤：
9.根据权利要求1～4任意一项所述的无铟异质结电池，其特征在于，所述p型掺杂层的厚度5nm～30nm。
10.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宏伟，段誉，孟子博，杨广涛，陈达明，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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