本发明涉及太阳能电池制备,尤其涉及一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法及太阳能电池片。
背景技术:
1、光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能的系统,其中太阳能电池的基本结构就是一个大面积平面pn结。在太阳光照射到pn结上时,pn结吸收光能激发出电子和空穴,随后在pn结中产生电压,实现光电的转换。因此,在晶硅电池中实现太阳光能和电能转换的核心结构即为pn结。对于n型晶硅电池,硼扩散/掺杂作为形成pn结的关键工艺,将直接影响电池转换效率。
2、目前topcon电池前表面仅有氧化铝钝化,使用烧穿型浆料,依然存在金属-硅片的直接接触,导致电池钝化水平下降,考虑到正面采用氧化硅+多晶硅钝化接触结构可以避免金属-硅片的直接接触,但电池前表面多晶硅会造成强烈的光学吸收,影响电池效率,因此还需要去除部分多晶硅,而现有topcon电池硅片表面金属接触区沉积氧化硅和多晶硅制备方案工序较多,操作复杂,制备效率较低。
技术实现思路
1、为了克服上述技术缺陷,本发明的目的在于提供一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法及太阳能电池片,解决现有topcon电池制备过程复杂,效率较低的问题。
2、本发明公开了一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法,包括:
3、对硅片进行制绒,并对制绒后的硅片正面氧化,在氧化后的硅片正面离子沉积掺硼非晶硅薄膜;
4、对沉积有掺硼非晶硅薄膜的硅片进行退火,使得非晶硅晶化,同时推进硼原子掺杂形成p+发射极;
5、在掺硼非晶硅薄膜上采用激光诱导氧化制备图形化氧化硅掩膜,推进部分多晶硅;其中,所述图形化氧化硅掩膜覆盖硅片正面上的金属接触区;
6、对硅片正面的非金属接触区和硅片背面刻蚀,再去除所述图形化氧化硅掩膜;
7、对刻蚀后的硅片背面氧化,在氧化后的硅片背面离子沉积掺磷非晶硅薄膜,退火以推进磷原子掺杂形成n+层;
8、在硅片表面钝化并制备减反射膜,以丝网印刷烧结获得电池片
9、优选地,采用平板式pecvd对硅片正面或硅片背面进行氧化,采用平板式pvd沉积非晶硅薄膜。
10、优选地,对沉积有掺硼非晶硅薄膜的硅片进行退火,退火时间为30-90min,退火温度为940-1000℃。
11、优选地,采用脉冲紫外纳秒激光器局部氧化多晶硅,在硅片正面制备图形化氧化硅掩膜;
12、其中,激光功率>3w,所述图形化氧化硅掩膜厚度为1-10nm,氧化区域宽度为10-100μm。
13、优选地,所述对硅片正面的非金属接触区和硅片背面刻蚀,再去除图形化氧化硅掩膜,包括:
14、采用氢氧化钾和制绒添加剂去除硅片正面的非金属接触区的掺硼非晶硅薄膜;
15、水洗后,再采用氢氟酸和盐酸混合清洗硅片表面;
16、采用盐酸和臭氧混合氧化硅片表面,再通过氢氟酸去除硅片背面的氧化层;
17、采用氢氧化钾和碱抛添加剂抛光硅片背面的绒面;
18、对硅片采用氢氟酸清洗,水洗,烘干。
19、优选地,在硅片正面氧化形成的氧化层厚度为0.5-3nm;
20、所述掺硼非晶硅薄膜厚度为10-300nm;硼掺杂浓度为1e19cm-3-1e21cm-3。
21、优选地,在硅片背面氧化形成的氧化层厚度为0.5-3nm;
22、所述掺磷非晶硅薄膜厚度为10-300nm;硼掺杂浓度为5e19cm-3-5e21cm-3。
23、优选地,使得磷原子穿透氧化层形成n+层的退火时间为30-90min,退火温度为800-900℃。
24、优选地,所述在硅片表面钝化并制备减反射膜,包括:
25、在硅片正面制备氧化铝钝化膜;
26、在硅片正面制备第一减反射膜,在硅片背面制备第二减反射膜,其中,所述第一减反射膜和第二减反射膜分别包括以下一种或多种叠膜:氮化硅、氮氧化硅、氧化硅;
27、所述氧化铝钝化膜厚度为3-12nm;
28、所述第一减反射膜厚度为70-95nm,折射率为1.8-2.2;
29、所述第二减反射膜厚度为60-110nm,折射率为1.8-2.2。
30、本发明还提供一种指叉式钝化接触太阳能电池片,采用上述的制备方法制备,包括:硅片,位于硅片正面的p+发射极、氧化层、掺硼非晶硅薄膜、氧化铝钝化膜、第一减反射膜,位于硅片背面的氧化层、掺磷非晶硅薄膜、第二减反射膜,所述硅片正面用于连接银铝电极,所述硅片背面用于连接银电极。
31、采用了上述技术方案后,与现有技术相比,具有以下有益效果:
32、本申请提供一种硅基太阳能电池的制备方法,齐聚友选择性反射极钝化接触结构,采用板式pecvd和pvd,由下至上镀膜方式,制作双面掺杂非晶硅薄膜;采用激诱导光氧化制备覆盖硅片正面金属接触区的氧化硅掩膜,从而保护正面金属接触区的掺杂多晶硅薄膜,并去除非金属接触区多晶硅,同时氧化硅掩膜额制备进一步推进掺杂,制备非金属接触区浅结轻掺p+和金属接触区重掺p++结构的选择性反射极结构,操作简便,解决现有topcon电池制备过程复杂,效率较低的问题。
1.一种指叉式钝化接触太阳能电池片制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述对硅片正面的非金属接触区和硅片背面刻蚀,再去除所述图形化氧化硅掩膜,包括:
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述在硅片表面钝化并制备减反射膜,包括:
10.一种指叉式钝化接触太阳能电池片,其特征在于:采用上述权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备,包括:硅片,位于硅片正面的p+发射极、氧化层、掺硼非晶硅薄膜、氧化铝钝化膜、第一减反射膜,位于硅片背面的氧化层、掺磷非晶硅薄膜、第二减反射膜,所述硅片正面用于连接银铝电极,所述硅片背面用于连接银电极。