[发明专利]一种降低碎片率的薄硅片HJT电池制备方法

说明书

本发明公开了一种降低碎片率的薄硅片HJT电池制备方法，涉及太阳能电池制造技术领域，包具体为：将硅片采用碱性溶液进行各向异性腐蚀，在硅片正背面形成对称的金字塔结构绒面，得到结构化硅片；在上述结构化硅片的正面和背面进行沉积，形成非晶硅薄膜层；在非晶硅薄膜层的正和背面进行沉积，形成掺杂非晶硅薄膜层；在掺杂非晶硅薄膜层的正面和背面进行沉积，形成导电薄膜层；在导电薄膜层的正面和背面覆盖金属电极，然后固化。其中在不增加整线工艺流程及设备投资前提下，只通过简单的工艺方法，即可降低生产过程的碎片率，使成本明显下降，有利于大规模推进HJT电池产业化进程。

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，更具体的说是涉及一种降低碎片率的薄硅片HJT电池制备方法。

背景技术

硅基异质结太阳能电池因其转化效率高、稳定性好以及简单的低温工艺而受到广泛关注，但是硅基异质结太阳能电池成本较高，大规模应用仍然受到经济上的限制。目前，降低硅基异质结太阳能电池成本的方式主要包括：(1)采用薄硅片代替厚硅片直接降低原材料的消耗量，进而降低成本；(2)加速银浆和靶材的国有化，有效降低了耗材成本；(3)提升设备单位时间内的产能，降低单瓦设备投资。

但是，传统PERC电池因为背部的铝背场和硅片的温度系数不同，在高温制程(900℃)中P型硅片容易隐裂、翘边，所以降低硅片厚度的空间十分有限。而HJT电池的制程温度低(200℃)、热应力小，有望实现薄型化；但是对于N型硅基衬底而言，短路电流随硅片厚度的减小而减小，由于HJT优异的钝化性能，其开路电压随随硅片厚度的减小而增加，从而使电池效率随硅片厚度的减小变化并不是很大。而且在实际量产应用中，硅片厚度与碎片率呈现负相关，随着硅片厚度减小，其机械强度变小，硅片容易破裂。而且在制作电池中，由于机械应力和热应力作用，容易引起弯曲，在后续的层压制作组件时容易造成电池片的破裂。

因此，提供一种降低碎片率的薄硅片HJT电池制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种降低碎片率的薄硅片HJT电池制备方法，在不增加整线工艺流程及设备投资前提下，只通过简单的工艺方法，即可可降低生产过程的碎片率，使成本明显下降，有利于大规模推进HJT电池产业化进程。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种降低碎片率的薄硅片HJT电池制备方法，包括如下步骤：

(1)将硅片采用碱性溶液进行各向异性腐蚀，在硅片正背面形成对称的金字塔结构绒面，得到结构化硅片；

(2)在上述结构化硅片的正面和背面进行沉积，形成非晶硅薄膜层；

(3)在所述非晶硅薄膜层的正面和背面进行沉积，形成掺杂非晶硅薄膜层；

(4)在所述掺杂非晶硅薄膜层的正面和背面进行沉积，形成导电薄膜层；

(5)在所述导电薄膜层的正面和背面覆盖金属电极，然后固化。

上述优选技术方案的有益效果是：本发明通过碱性溶液进行各向异性腐蚀，利用不同Si晶面腐蚀速度差异在硅片表面形成金字塔绒面；通过形成正背面完全对称结构，从而减小合成过程中造成的机械应力和热应力。其中机械应力包括设备自动化运行过程中载板与硅片、机械手与硅片、吸盘与硅片、皮带与硅片等。热应力包括工艺制程中制绒清洗过程中与药液反应以及PECVD、PVD和固化工艺造成的热应力。

优选的，步骤(1)中所述硅片包括N型准方的单晶硅片；所述硅片的厚度为50-200μm、电阻率为0-9Ω·cm^-1；

所述碱性溶液采用质量百分比为40-50％的KOH或NaOH；

所述金字塔结构的底部对角线长度为1-9μm。