[发明专利]一种晶体硅纳米太阳能电池制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶硅太阳能电池领域，尤其涉及一种晶体硅纳米太阳能电池制备方法。 

背景技术

基于半导体制造技术的晶体硅电池制造流程自从诞生起到现在一直没有改变。随着工艺水平及设备水平的提高，晶体硅电池的效率逐步攀升。但仅靠工艺水平的改进对电池效率的提升空间已经越来越有限。 

目前商业化光伏电池以晶硅和非晶硅为主，虽然世界每年约有1000亿美元的潜在市场，然而由于太阳能电池相对昂贵的生产成本，产量及应用受限。总之，可负担的发电成本与电池效率是光伏电池产业面临的两个巨大障碍。 

解决这一问题的有效途径有如下两个方面，一是发展新工艺、新技术，降低太阳电池的成本，二是开发第三代太阳能电池。第三代太阳能电池是21世纪以来太阳能电池技术的主要发展方向，主要本着以提高光电转换效率和降低生产成本为根本。 

发明内容

发明目的：本发明的目的在于克服现有技术的不足提供一种低成本晶体硅纳米太阳能电池制备方法。 

技术方案：本发明所述晶体硅纳米太阳能电池的制备方法，包括如下步骤： 

（1）、晶硅电池背面采用混酸体系抛光去除硅片机械损伤及缺陷；

（2）、在抛光后的晶硅电池迎光面发射极层和背表面上制备Al₂O₃层介质膜或在抛光后的晶硅电池背面生成氧化硅及氮化硅介质膜；

（3）、在晶硅电池背面介质膜上通过化学腐蚀或激光方法制备纳米线阵列；

（4）、纳米线阵列在晶硅电池背面扩散；

（5）、采用热氧化工艺或利用化学镀或电镀技术钝化纳米线阵列表面性能；

（6）、采用激光烧蚀工艺进行背面局部接触；

 （7）、晶硅电池金属电极制备；

（8）、测试分选制成的晶体硅纳米太阳能电池。

步骤（2） Al₂O₃层通过等离子增强化学气相沉积或原子层沉积法制备；氧化硅及氮化硅采用PECVD制备。 

步骤（5）中利用化学镀或电镀技术钝化纳米线阵列表面性能的过程中：在硅纳米线阵列表面沉积5-100nm的铂纳米颗粒。 

有益效果是：1、本发明可以有效的与现有常规晶硅电池制备工艺兼容，在节约升级成本的同时可以有效提升电池效率，降低成本。2、在电池向光面及背面沉积Al₂O₃层或氧化硅及氮化硅，提高电池寿命，提升效率。3、电池背面采用Al₂O₃增加背面钝化效果的同时，增加背反射，提高背面反射率。4、钝化背场有效地代替了铝背场，降低成本的同时防止硅片弯曲，降低破片率。5、创新性的将背面抛光、局部背场、纳米线阵列及钝化技术集成应用于本项目产品。6、采用本发明生产的太阳能电池片其效率可提升2-3%。 

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。 

实施例1：应用本发明晶体硅纳米太阳能电池的制备方法制备晶体硅纳米太阳能电池： 

（1）、晶硅电池背面采用混酸体系抛光去除硅片机械损伤及缺陷；

（2）、在抛光后的晶硅电池迎光面发射极层和背表面上，通过等离子增强化学气相沉积或原子层沉积（ALD）制备Al₂O₃介质膜；

（3）、在晶硅电池背面介质膜上通过化学腐蚀或激光方式制备纳米线阵列；

（4）、纳米线阵列在晶硅电池背面扩散；

（5）、采用热氧化工艺钝化纳米线阵列表面性能；

（6）、采用激光烧蚀工艺对背面局部接触；

 （7）、晶硅电池金属电极制备；

（8）、测试分选制成的晶体硅纳米太阳能电池。

实施例2：应用本发明晶体硅纳米太阳能电池的制备方法制备晶体硅纳米太阳能电池： 

（1）、晶硅电池背面采用混酸体系抛光去除硅片机械损伤及缺陷；

（2）、在抛光后的晶硅电池迎光面发射极层和背表面上，采用PECVD法生成氧化硅及氮化硅介质膜；

（3）、在晶硅电池背面介质膜上通过化学腐蚀或激光方式制备纳米线阵列；

（4）、纳米线阵列在晶硅电池背面扩散；

（5）、利用化学镀或电镀技术，在硅纳米线阵列表面沉积50nm的铂纳米颗粒，钝化纳米线阵列表面性能；

（6）、采用激光烧蚀工艺对背面局部接触；

 （7）、晶硅电池金属电极制备；