[发明专利]一种异质结电池的制备方法

说明书

本发明公开一种异质结电池的制备方法：(1)对硅片进行预清洗；(2)对硅片进行碱制绒形成金字塔结构；(3)对硅片正面激光修饰，在金字塔上形成光斑缺陷；(4)用硝酸和氢氟酸对金字塔结构的底部以及光斑缺陷进行圆润处理；(5)在硅片正面依次沉积本征非晶硅薄膜和P型非晶硅薄膜；在硅片背面依次沉积本征非晶硅薄膜和N型非晶硅薄膜形成背表面场，在硅片正反面沉积TCO；(6)在TCO上印刷电极并烘干。本发明方法增加了激光对制绒后硅片进行修饰，极大的增加硅片的有效比表面积，增强硅片的陷光、提高光的利用率；在激光后进行RCA清洗，对硅片表面金字塔及激光区域进行圆润处理，提高非晶硅薄膜在绒面上的沉积均匀性。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏领域，具体涉及一种异质结电池的制备方法。

背景技术

晶体硅太阳能光伏电池技术近年来发展迅速，尤其是HJT(Hereto-junctionwithIntrinsic Thin layer)作为新一代高效光伏电池中的佼佼者，异质结HJT电池具备转换效率高、提效空间大、发电能力强、工艺流程短等多重优势，目前正受到产业资本的高度关注。在HJT电池转换效率23.5％、25年功率衰减8％、4％发电增益的假设下，判断HJT电池非硅成本的临界范围约0.4-0.5元/W，预计当异质结电池性价比优势逐步显现之后有望实现对主流路线的替代。

在HJT异质结电池结构中，异质结界面决定电池的最终特性，硅衬底是异质结界面的一部分，其品质是决定电池性能的关键因素之一。因此，制绒绒面结构清洗工序，需要优化电池的陷光性能，有效绒面结构可使入射光在表面进行多次反射和折射，延长光程，增加光生载流子；需要形成洁净表面，减少硅片表面不洁净而引入的缺陷和杂质，从而降低结界处载流子的复合损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异质结电池的制备方法，本发明的方法可以进一步增加硅片的陷光性能，提高光的利用率，本发明的方法既可以提升光生载流子，又能保证降低对非晶硅薄膜沉积的影响。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种异质结电池的制备方法，包括如下步骤：

(1)预清洗：对硅片进行预清洗；

(2)制绒：预清洗后对所述硅片进行碱制绒(各向异性)，在所述硅片表面形成金字塔结构；

(3)修饰：制绒后对所述硅片正面进行激光修饰，在所述金字塔结构上腐蚀形成光斑缺陷；使用激光在所述金字塔结构上进行开孔，增加硅片的比表面积；

(4)RCA清洗：使用硝酸和氢氟酸的混合溶液对所述硅片进行各向同性腐蚀，对所述金字塔结构的底部以及所述光斑缺陷进行圆润处理；

(5)沉积：在所述硅片正面依次沉积本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和P型非晶硅薄膜(p-a-Si:H)；在所述硅片背面依次沉积本征非晶硅薄膜(i-a-Si:H)和N型非晶硅薄膜(n-a-Si:H)形成背表面场，再在所述硅片正面和背面沉积透明氧化物导电薄膜(TCO)；

(6)在所述透明氧化物导电薄膜上印刷电极并烘干，完成异质结(HJT)电池片的制备。具体地，本发明的方法首先对单晶硅片进行预清洗去除有机物，然后对单晶硅片进行碱制绒，形成金字塔结构；在硅片表面形成金字塔结构后，使用激光在金字塔结构上进行开孔，增加硅片的比表面积；然后进行RCA清洗，使用HNO₃、HF的各向同性腐蚀对硅片进行圆润处理；在硅片表面沉积非晶硅薄膜，形成良好的钝化效果及异质结界面；在硅片正反两面沉积透明导电氧化物薄膜，实现导电、减反射、保护非晶硅薄膜；丝网印刷制备电极，与PN结两端形成良好的欧姆接触及导电性能和高效的电流收集。

进一步地，步骤(1)预清洗：在80-90℃下使用混合液清洗所述硅片90-150秒；所述的混合液由氨水、双氧水和水按体积比1：1：(6-8)配制而成。