[发明专利]全角度陷光绒面及晶硅太阳能电池的制备方法

说明书

本发明揭示了一种全角度陷光绒面及晶硅太阳能电池的制备方法，所述全角度陷光绒面的制备方法包括：S1、采用碱刻蚀制绒工艺，在单晶硅片表面形成正金字塔结构绒面；S2、在制绒后的单晶硅片表面沉积介质层；S3、采用湿法沉积工艺，在介质层表面沉积金属纳米颗粒；S4、采用退火工艺，对金属纳米颗粒进行修饰以形成金属掩膜颗粒；S5、采用等离子体刻蚀工艺，以金属掩膜颗粒作为掩膜，对单晶硅片表面的介质层进行等离子体刻蚀；S6、去除介质层表面残留的金属掩膜颗粒，形成全角度陷光绒面。本发明在具有正金字塔结构绒面的硅片上，通过等离子体刻蚀介质层的方式能够制备均匀的全角度陷光微纳复合绒面，提高了太阳能电池的光电转换效率。

技术领域

本发明属于晶硅太阳能电池技术领域，具体涉及一种全角度陷光绒面及晶硅太阳能电池的制备方法。

背景技术

晶硅太阳能电池由于其成本较低、光电转换效率较高，同时也具有较高稳定性的特点，目前成为了市场主流的太阳能电池。近几年随着市场对晶硅太阳能电池的效率以及外观有更高的要求，如何提高光电转换效率以及解决外观“色差”影响成为了当下需要解决的问题。

单晶太阳能电池相比多晶太阳能电池这几年逐渐成为市场主流的晶硅电池，主要由于其成本降低以及相对较高的光电转换效率。目前产线上对于单晶太阳能电池表面的减反绒面(正金字塔绒面)主要通过两步法各项异性碱刻蚀形成，其表面反射率为11％左右。其正金字塔绒面虽能有效的吸收垂直入射到太阳能电池表面的光，但由于侧面反射率较高，在特定角度下会产生“反光”现象。这不仅会导致太阳能电池对光的利用率较低，而且会带来视觉角度上“色差”影响。当在室外发电时一则会导致在早晨还有傍晚时分太阳能电池组件对光的利用率较低，发电量降低；二则影响电池组件美观性。

目前为了解决单晶太阳能电池正金字塔绒面侧面发光的问题，大部分报道都是在硅片表面制备例如纳米“金字塔”、“凹坑+纳米线”或“金字塔+纳米线”微纳复合绒面可以解决这一问题，但此方法不可避免的会改变硅片表面形貌，增加比表面积导致表面复合增加。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种全角度陷光绒面及晶硅太阳能电池的制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种全角度陷光绒面及晶硅太阳能电池的制备方法，其基于硅片表面介质层形成一种全角度陷光的绒面。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种全角度陷光绒面的制备方法，所述制备方法包括：

S1、采用碱刻蚀制绒工艺，在单晶硅片表面形成正金字塔结构绒面；

S2、在制绒后的单晶硅片表面沉积介质层；

S3、采用湿法沉积工艺，在介质层表面沉积金属纳米颗粒；

S4、采用退火工艺，对金属纳米颗粒进行修饰以形成金属掩膜颗粒；

S5、采用等离子体刻蚀工艺，以金属掩膜颗粒作为掩膜，对单晶硅片表面的介质层进行等离子体刻蚀；

S6、去除介质层表面残留的金属掩膜颗粒，形成全角度陷光绒面。

一实施例中，所述介质层包括SiN_x、SiO₂、SiO_xN_y、Al₂O₃、TiO₂、ITO中的一种或多种；和/或，所述介质层的厚度为50～300nm。

一实施例中，所述步骤S3具体为：

将含有氟离子和铵根离子的溶液、含有金属离子的硝酸盐溶液、及去离子水混合得到混合溶液；

将沉积有介质层的单晶硅片放入混合溶液中，在70～90℃水浴下反应20～40min，在介质层表面均匀沉积一层金属纳米颗粒。