[发明专利]太阳能电池、其发射结以及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体器件制备领域，特别涉及一种太阳能电池及其制备方法，还涉及太阳能电池的发射结，以及其发射结的制备方法。

背景技术

当前能源形势紧张，各国越来越重视开发可再生能源以及清洁能源。自然界中，太阳能储量丰富而且无污染。人类通过太阳能电池可以将丰富的太阳能转化为电能。因此，许多国家都投入了大量资金用于太阳能电池的研究。

目前的太阳能电池市场中仍以硅基太阳能电池占据主流。太阳能电池工作的最核心部分就是pn结，这是将太阳能转化为电能的关键所在。为了形成pn结，早期研究者采用扩散的方法在n型硅表面很薄的范围内掺入IIIA族元素或者在p型硅表面掺入VA族元素。这种方法需要专门的用于热扩散的设备，扩散时的温度一般在800℃以上，成本比较高。后来研究者用采用离子注入的方法进行掺杂，相比而言，这种方法可以精确控制结深、剂量、均匀性，但是需要的设备成本高昂，而且不适用于大批量生产。

发明内容

本发明的目的在于提出一种制备太阳能的方法以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明提供一种太阳能电池发射结的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备n型硅衬底，所述衬底具有正面和背面，在所述衬底的背面沉积保护层；

(2)在所述衬底的正面形成尺寸大小为10-500nm的纳米孔或1-20μm的微米凹坑；

(3)在腐蚀后的衬底正面刷铝浆，烘干并烧结形成p型层；

(4)去除衬底背面的所述保护层。

根据本发明的一优选实施方案，所述保护层材料为二氧化硅或氮化硅。

根据本发明的一优选实施方案，在所述衬底的正面形成尺寸大小为10-500nm的纳米孔或1-20μm的微米凹坑采用化学腐蚀法，所述化学腐蚀法为金属催化化学腐蚀、碱腐蚀或者酸腐蚀。

根据本发明的一优选实施方案，采用金属催化化学腐蚀时，腐蚀液为贵金属离子与氢氟酸的混合液；采用碱腐蚀时，所用碱为氢氧化钠或氢氧化钾或四甲基氢氧化铵；采用酸腐蚀时，腐蚀液为硝酸与氢氟酸的混合液。

根据本发明的一优选实施方案，所述铝浆的厚度为5-30μm；所述烘干的温度为200-400℃，时长为0.5-2min；所述烧结的温度为550-900℃，时长为2-120s。

根据本发明的一优选实施方案，去除衬底背面的所述保护层采用BOE溶液进行腐蚀去除。

根据本发明的一优选实施方案，在步骤(4)之后进一步包括在所述衬底的正面制作减反层和正面电极的步骤。

根据本发明的一优选实施方案，在步骤(4)之后进一步包括在所述衬底的背面制作背面电极。

而且，本发明还一种以上所述方法制备的太阳能电池发射结。

进一步的，本发明提供一种太阳能电池，包括以上所述的太阳能电池发射结。

进一步的，本发明还提供一种太阳能电池的制备方法，其中采用以上任意一项所述方法制备所述太阳能电池的发射结。

通过以上技术方案，本发明的硅太阳能电池以及其发射结、发射结制备方法具有如下有益效果：

(1)通过在衬底的正面设置10-500nm纳米孔或1-20μm的微米凹坑，所述纳米孔与微米凹坑结构可以起到陷光作用，降低反射率；

(2)通过在衬底的正面采用丝网印刷形成发射结，成本相比于其他技术大为降低，并且易于大规模生产，提高生产效率；

(3)通过丝网印刷铝浆形成发射结，克服现有技术在对晶硅表面掺杂形成发射区pn结的高成本、产量低的问题。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步说详细说明，其中：

图1为本发明的实施例1的制作流程图。

图2为本发明的实施例1的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种太阳能电池发射结的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备衬底，所述衬底具有正面和背面，在所述衬底的背面沉积保护层；

(2)在所述衬底的正面制出尺寸大小为10-500nm的纳米孔或1-20μm的微米凹坑；

(3)在腐蚀后的衬底的正面刷铝浆，烘干并烧结形成p型层；

(4)去除衬底背面的所述保护层。

对于衬底的选择，通常为硅衬底，优选的，硅衬底为n型单晶或者多晶硅，采用的清洗方法可以是标准的RCA清洗方法，也可以是常规的丙酮乙醇清洗。