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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池,特别涉及一种高效异质结太阳能电池的制备方法。
技术介绍
1、硅基异质结太阳能电池是一种高效的电池技术,其综合了单晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池的优势,有转换效率更高、高温特性好等特点,因此具有很大的市场潜力。
2、目前硅基异质结太阳能电池正背面的钝化层及掺杂层采用板式等离子体增强化学气相沉积(pecvd)设备沉积,沉积温度一般小于220℃,目前硅片一般采用背面本征非晶硅层、正面本征非晶硅层及n型掺杂非晶硅层、背面p型掺杂非晶硅层的顺序依序沉积,需要用到3套板式pecvd镀膜设备专门沉积上述3项。
3、主要存在以下几方面问题:
4、1、上述需要使用到3套板式pecvd镀膜设备,且中间需要进出真空腔室3次,其高昂设备成本,严重阻碍了异质结太阳能电池的发展;
5、2、背面p型掺杂非晶硅制备困难,改善的掺杂微晶硅制备尤其困难,限制了产能和效率提升;
6、3、微晶硅&非晶硅与tco薄膜之间较高的势垒高度降低了电池的开路电压,同时也增加了电池的串联电阻,串联电阻的增加会导致电池转换效率的下降。
技术实现思路
1、本专利技术解决了相关技术中的问题,提出一种高效异质结太阳能电池的制备方法,降低了成本,提高了太阳能电池的效率。
2、为了解决上述技术问题,本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种高效异质结太阳能电池的制备方法,步骤如下:
3、s1、对硅片进行清洗制绒;
4
5、s3、对完成正面沉积后的硅片通过pvd工艺在背面沉积氧化硅和硼掺杂的多晶硅,以形成钝化膜和发射极;
6、s4、采用pvd工艺进行背面沉积tco薄膜、正面沉积tco薄膜;
7、s5、丝网印刷;
8、s6、光注入;
9、s7、测试分选。
10、作为优选方案,步骤s1中,清洗是采用清洗剂在温度为50~90℃对硅片进行洗涤,制绒是采用质量百分比为1:1:1的氢氧化钠、硅酸钠和异丙醇混合溶液在温度为50~90℃反应10~55min。
11、作为优选方案,步骤s2中,采用pecvd工艺正面沉积本征非晶硅时,预设的成膜温度为160~250℃,反应气体的压力为1~100pa。
12、作为优选方案,沉积的本征非晶硅的厚度为4~10nm,掺杂非晶硅/微晶硅/微晶氧化硅的厚度为5~25nm。
13、作为优选方案,步骤s3中,在pvd设备内的第一腔室和第二腔室内放置氧化硅靶材和硼掺杂多晶硅靶材,温度为20-180℃,腔室内通入氩气与氧气和/或氢气的混合气体,氩气的分压为0.01~0.1pa,氧气和/或氢气的分压为0.5~1pa,通过射频反应磁控溅射沉积氧化硅沉积膜和硼掺杂多晶硅沉积膜。
14、作为优选方案,氧化硅沉积膜厚0.5-4nm,硼掺杂多晶硅沉积膜厚5-30nm。
15、作为优选方案,步骤s4中,背面沉积tco和正面沉积tco的工艺参数如下:温度为20~200℃,腔室内通入氩气与氢气和/氧气的混合气体,氩气与氢气和/氧气的体积比为1~2:50,腔室的压力为0.5~2pa,沉积完成后进行真空退火,腔室内的压力不高于2*10-4,真空退火处理的温度为200-220℃,退火时间为5~40min。
16、作为优选方案,正面tco薄膜和背面tco薄膜的厚度均为70~100nm。
17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
18、(1)本专利技术的电池背面采用氧化硅隧穿+钝化,并采用硼掺杂多晶硅使得载流子迁移率高,光吸收系数低,此外,其与tco层接触损失小,电池效率高;
19、(2)本专利技术减少了2个pecvd板式设备的使用,背面的氧化硅沉积膜和硼掺杂多晶硅沉积膜通过pvd沉积,可通过原pvd设备改造完成,综合成本大幅降低;
20、(3)背面采用氧化硅和硼掺杂多晶硅,较原来的p型掺杂非晶硅要容易实现。
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1.一种高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤如下:
2.根据权利要求1所述的高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于:步骤S1中,清洗是采用清洗剂在温度为50~90℃对硅片进行洗涤,制绒是采用质量百分比为1:1:1的氢氧化钠、硅酸钠和异丙醇混合溶液在温度为50~90℃反应10~55min。
3.根据权利要求1所述的高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于:步骤S2中,采用PECVD工艺正面沉积本征非晶硅时,预设的成膜温度为160~250℃,反应气体的压力为1~100Pa。
4.根据权利要求3所述的高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于:沉积的本征非晶硅的厚度为4~10nm,掺杂非晶硅/微晶硅/微晶氧化硅的厚度为5~25nm。
5.根据权利要求1所述的高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于:步骤S3中,在PVD设备内的第一腔室和第二腔室内放置氧化硅靶材和硼掺杂多晶硅靶材,温度为20-180℃,腔室内通入氩气与氧气和/或氢气的混合气体,氩气的分压为0.01~0.1Pa,氧气和/或氢气的分压为0.5~1Pa,通过射
6.根据权利要求5所述的高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于:氧化硅沉积膜厚0.5-4nm,硼掺杂多晶硅沉积膜厚5-30nm。
7.根据权利要求1所述的高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于:步骤S4中,背面沉积TCO和正面沉积TCO的工艺参数如下:温度为20~200℃,腔室内通入氩气与氢气和/氧气的混合气体,氩气与氢气和/氧气的体积比为1~2:50,腔室的压力为0.5~2Pa,沉积完成后进行真空退火,腔室内的压力不高于2*10-4,真空退火处理的温度为200-220℃,退火时间为5~40min。
8.根据权利要求7所述的高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于:正面TCO薄膜和背面TCO薄膜的厚度均为70~100nm。
...【技术特征摘要】
1.一种高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤如下:
2.根据权利要求1所述的高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于:步骤s1中,清洗是采用清洗剂在温度为50~90℃对硅片进行洗涤,制绒是采用质量百分比为1:1:1的氢氧化钠、硅酸钠和异丙醇混合溶液在温度为50~90℃反应10~55min。
3.根据权利要求1所述的高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于:步骤s2中,采用pecvd工艺正面沉积本征非晶硅时,预设的成膜温度为160~250℃,反应气体的压力为1~100pa。
4.根据权利要求3所述的高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于:沉积的本征非晶硅的厚度为4~10nm,掺杂非晶硅/微晶硅/微晶氧化硅的厚度为5~25nm。
5.根据权利要求1所述的高效异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于:步骤s3中,在pvd设备内的第一腔室和第二腔室内放置氧化硅靶材和硼掺杂多晶硅靶材,温度为20...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘闯,张琳琪,陈竹铁,陈冬斌,文灿,陈如龙,杨阳,陶龙忠,
申请(专利权)人:江苏润阳世纪光伏科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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