[发明专利]一种准单晶硅太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体地说，涉及一种准单晶硅太阳能电池的制备方法。

背景技术

准单晶硅是利用多晶硅铸锭技术生产出的类似单晶硅甚至全单晶硅的产品。准单晶硅将单晶硅和多晶硅的优势相结合，具有晶界少、位错密度低、产量大、效率高等特点。目前，准单晶硅片的制备技术已相对成熟，其在太阳能电池上的应用成为各大研究机构和厂商关注的热点，部分企业已经开始进行准单晶硅电池的批量生产。

虽然准单晶硅中单晶硅的比例较高，一般都在50%以上，但其中也存在少量的多晶硅，因此，也会存在大的晶界和小的微晶界缺陷。目前，准单晶硅片的制绒成了关系太阳能电池制造的重要环节：采用碱制绒，多晶硅区域会发亮，会严重影响太阳能电池片的外观，但效率较高，可接近单晶硅，如图3所示；采用酸制绒，不存在发亮问题，但电池效率接近多晶硅，如图4所示。为了解决上述问题，出现了酸碱混合制绒的方法，即晶澳太阳能有限公司推出的先酸后碱的制绒方法和向日葵光能科技有限公司发明的先碱后酸的制绒方法。但是，这两种方法改进的空间很小，且工艺繁琐，不适应于大批量生产。此外，还可以采用反应离子刻蚀制绒，这种方法能获得外观均匀、电池效率高的准单晶硅太阳能电池，但其制造成本较高。

如果能对准单晶硅片进行分类，再根据不同的分类选择合适的制绒方法，将会大大提高准单晶硅太阳能电池的电池效率。在现有技术中，仅仅采用外观分辨的方式来对准单晶硅片进行分类，由于准单晶硅片存在多晶的大晶界以及微晶界，仅凭外观只能分辨出多晶的大晶界，硅片厂家一般根据这个标准对准单晶硅片进行分类，是一种能大致将硅片质量进行分级的方法。但是小的微晶界根本无法从外观区分，它只能在湿法制绒后才能表现出来。由于微晶界对电池的效率影响很大，因此获得的准单晶硅电池效率分布广，有时候会出现严重分层，如同一外观的硅片出现平均效率18.5%和17.8%截然不同的两批电池，这给准单晶硅电池的大批量生产带来了极大的阻力。因此，我们需要根据硅片的质量选择不同的制绒方法，这样一方面电池的效率分布相对较窄；另一方面也能根据各种制绒方法的特点来选择最优的制绒工艺，力求使得到的准单晶电池效率最高，成本最低。当然电池效率的最高也需要在保证硅片外观均匀的前提。

综上所述，为了解决现有技术中的对于准单晶硅选择制绒方式上的缺陷，需要在制绒前将初步分类的准单晶硅片再次准确分类的方法，以便根据不同类别的准单晶硅片选择不同的制绒方式，进而制备出光电转换效率较高的太阳能电池片。

发明内容

为了解决现有技术中对于准单晶硅进行制绒后得到的太阳能电池片电池效率低的问题，本发明提供一种准单晶硅太阳能电池的制备方法。本发明提供的方法中，在对准单晶硅片进行简单地分类后，进一步对准单晶硅片进行少子寿命检测，该检测能更好地反应晶体内部的缺陷、杂质和晶界等信息。本发明通过利用上述信息对准单晶硅片进行更加细致地分类；然后根据准单晶硅片的不同分类选择适当的制绒工艺，进而获得外观均匀、效率分布窄、光电转化效率高的太阳能电池。此外，采用本发明提供的方法，由于根据不同的准单晶硅片的质量来指定制绒工艺，还能够最大化地降低生产成本。

根据本发明的一个方面，提供了一种准单晶硅太阳能电池的制备方法，其中，包括以下步骤：

a）对准单晶硅片进行分类；

b）根据不同的分类选择制绒方法，对所述准单晶硅片的正面进行制绒；

c）在所述硅片正面形成P扩散层，然后去除所述硅片正面的PSG和周边P扩散层；

d）在所述硅片正面形成减反膜；

e）在所述硅片背面形成背电极和铝背场；

f）在所述硅片正面形成正电极。

根据本发明的一个优选实施方式，其中，所述步骤a）包括：

a1）根据单晶含量测试结果将所述准单晶硅片分为A类和B类；

a2）采用在线少子寿命检测方法，获取所述准单晶硅片的少子寿命，根据所述准单晶硅片的少子寿命进一步将所述A类准单晶硅片分为Ⅰ类和Ⅱ类，将所述B类准单晶硅片分为Ⅲ类和Ⅳ类。

根据本发明的又一个优选实施方式，其中，所述步骤b）具体包括以下步骤中的至少一个步骤：

b1）对Ⅰ类准单晶硅片进行碱制绒；

b2）对Ⅱ类准单晶硅片和/或Ⅳ类准单晶硅片进行干法制绒；

b3）对Ⅲ类准单晶硅片进行酸制绒。