[发明专利]一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法

说明书

本发明涉及的一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法，它包括以下内容：先对N型硅衬底进行制绒、清洗处理：进料后，先经过预清洗把硅片表面的有机物等污染物清除，再通过粗抛把切割损伤层去除，水洗后再制绒，再水洗然后碱洗，再经过两道水洗和酸洗，最后烘干后出料；通过慢沉积的PECVD制备双面本征非晶硅层；沉积功率为18~20 mW/cm²，沉积速率为2~3A/s。本发明的清洗制绒省去修正步骤，不对金字塔绒面进行圆润修饰，从而降低硅片表面反射率，同时PECVD沉积非晶硅薄膜工艺采用慢沉积方法，短路电流有明显提升，从而提升电池的光电转换效率。

技术领域

本发明涉及光伏高效电池技术领域，尤其涉及一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法。

背景技术

随着光伏技术的快速发展，晶体硅太阳电池的转换效率逐年提高。在当前光伏工业界，单晶硅太阳电池的转换效率已达到20%以上，多晶硅太阳电池的转换效率已达18.5%以上。然而大规模生产的、转换效率达22.5%以上的硅基太阳电池仅美国SunPower公司的背接触太阳电池(Interdigitated Back Contact，IBC)和日本松下公司的带本征薄层的非晶硅/晶体硅异质结太阳电池(Hetero-junction with Intrinsic Thin layer，HJT)。和IBC太阳电池相比，HJT电池具有能耗少、工艺流程简单、温度系数小等诸多优点，这些也是HJT太阳能电池能从众多高效硅基太阳电池方案中脱颖而出的原因。

当前，我国正在大力推广分布式太阳能光伏发电，由于屋顶资源有限，而且分布式光伏发电需求高转换效率的太阳电池组件，正是由于HJT太阳电池具有高效、双面发电的优势，在分布式光伏电站中表现出广阔的应用前景。

其中硅基异质结（HJT)太阳电池的高转化效率、高开路电压、低温度系数、无光致衰减（LID）、无电致衰减（PID）、低制程工艺温度等优势成为了最热门研究方向之一。

HJT太阳电池制备过程中，制绒清洗是第一道工序，为PECVD制备良好的非晶硅层提供洁净的晶硅表面，所以制绒清洗对于HJT电池的转换效率有巨大的影响，其中水洗方式对于电池的效率的高低和稳定性至关重要。参见图1，目前HJT的清洗制绒的主流工艺流程如下，先经过预清洗把硅片表面的有机物等污染物清除，再通过粗抛把切割损伤层去除，再制绒形成“金字塔”绒面，起到降低反射率，提高陷光效果的目的，在通过后续酸碱洗完成整个制绒清洗工艺流程。其中，有一步是修正，修正指的是通过HF/HNO3或者HF/O3或者KOH等体系能对硅进行化学腐蚀的方式，其目的是使尖锐的金字塔通过化学腐蚀变得圆润，参见图2，从而有利于下一道工序CVD沉积的非晶硅薄膜更加均匀，但是带来的问题是反射率会上升0.5%以上，导致HJT电池的短路电流降低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法，改善短路电流来提高HJT电池的转换效率，提升异质结太阳能电池性能。

本发明的目的是这样实现的：

一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法，它包括以下内容：（1）对尺寸为156.75mm、厚度为180um的N型硅衬底进行制绒、清洗处理；（2）通过PECVD制备双面本征非晶硅层；（3）选取N型非晶硅膜为受光面掺杂层，使用等离子体增强化学气相沉积制备n型非晶硅掺杂层；（4）使用等离子体化学气相沉积制备p型非晶硅掺杂层；（5）使用PVD、RPD方法沉积TCO导电膜；（6）通过丝网印刷形成正背面Ag电极；（7）固化使得银栅线与TCO导电膜之间形成良好的欧姆接触；（8）进行测试电池的电性能；进料后，先经过预清洗把硅片表面的有机物等污染物清除，再通过粗抛把切割损伤层去除，水洗后再制绒，再水洗然后碱洗，再经过两道水洗和酸洗，最后烘干后出料。

进一步地，PECVD制备双面本征非晶硅层的沉积功率为18~20 mW/cm²，沉积速率为2~3A/s。

进一步地，所述非晶硅本征层（2）厚度为5~10nm。