[发明专利]一种高效晶硅太阳能电池制备方法及其制备的电池

说明书

本发明公开了一种高效晶硅太阳能电池制备方法及其制备的电池，对经过扩散、刻蚀后的硅片采用浓硝酸在硅片的正反两面同时反应生成超薄二氧化硅层，本发明方法制备双面超薄二氧化硅层的温度低，试剂不易挥发，安全性增加。本发明制备的背表面二氧化硅钝化层进一步减少了背表面的载流子复合，提高了开路电压，增加了背反射，使电池内部产生的光生电子数目增加，另外，正面二氧化硅钝化层的存在进一步饱和了一部分悬挂键，降低了界面复合，更进一步提高了太阳能电池的光电转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种高效晶硅太阳能电池制备方法及其制备的电池。

背景技术

目前，太阳能发电技术的发展越来越迅速，传统的晶硅太阳能电池基于P型硅衬底，制绒形成表面绒面结构，在其正面磷扩散形成PN结，并沉积氮化硅减反射膜，背面印刷银电极、铝背场，正面印刷银栅线，形成传统的晶硅太阳能电池。目前产业化的传统晶体硅太阳能电池生产的表面复合仍然是制约其效率提升的因素，提高晶体硅太阳能电池的开路电压一直是技术突破的关键。近年来人们致力于开发新型电池结构的高效电池，其中选择性发射极、表面钝化是广受关注的。传统湿氧氧化法制备双面超薄二氧化硅层需要在共沸点温度进行长时间氧化，现在工业化生产双面氧化的晶硅太阳能电池由于受到技术限制，很难进行，因此，目前市面上仍然是以单面氧化的太阳能电池为主。

传统工艺生产时间长、无法同时进行双面氧化，有的工艺温度高、试剂挥发性大，需要额外增加密封设备，对大规模生产而言增加了设备成本，生产危险性较高，对工艺的工业化大规模应用有极大限制。

发明内容

本发明就是针对上述存在的缺陷而提供一种高效晶硅太阳能电池制备方法及其制备的电池。减少了目前传统晶硅太阳能电池的表面的载流子复合，提高开路电压，进而提高电池效率；改善传统方法制备的单面氧化晶硅太阳能电池，以使得在工业化生产中得到应用。

本发明的一种高效晶硅太阳能电池制备方法及其制备的电池技术方案为，一种高效晶硅太阳能电池制备方法，对经过扩散、刻蚀后的硅片采用浓硝酸在硅片的正反两面同时反应生成超薄二氧化硅层。

所述的一种高效晶硅太阳能电池制备方法，包括以下步骤：

(1) 对硅片进行清洗、制绒、扩散、刻蚀、洗磷；

(2) 将洗磷后烘干的硅片浸入浓硝酸溶液，利用浓硝酸的氧化性，在硅片的正反两面反应生成超薄二氧化硅层；

(3) 用去离子水清洗步骤（2）得到的电池片，然后甩干；

(4) 对步骤 (3) 的电池片进行镀减反射膜、丝网印刷电极、烘干、烧结，得到高效晶硅太阳能电池。

步骤 (2) 中浓硝酸的质量浓度为60~70%，硅片浸泡时间4~40min，浸泡温度15~60℃。

一种高效晶硅太阳能电池，采用上述方法制备，包括硅衬底，硅衬底前表面由内到外依次设置有发射区、前表面二氧化硅层和氮化硅减反射膜，设置于硅衬底正表面表层的正面银电极依次穿过氮化硅减反射膜、前表面二氧化硅层与发射区接触，硅衬底背表面由内到外依次设置有二氧化硅钝化层和铝背场，设置于硅衬底背表面表层的背面银电极依次穿过铝背场、二氧化硅钝化层和硅衬底接触。

所述二氧化硅钝化层为超薄二氧化硅层，厚度为0.6nm-2nm。

优选的，所述二氧化硅钝化层为超薄二氧化硅层，厚度为1.2nm。

所述前表面二氧化硅层为超薄二氧化硅层，厚度为0.6-2nm。

优选的，所述前表面二氧化硅层厚度为1.2nm。

所述硅衬底为P型或N型晶体硅。

所述氮化硅减反射膜厚度为80-85nm。