CN103296140A - 一种晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法 - Google Patents
一种晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103296140A CN103296140A CN2013101922331A CN201310192233A CN103296140A CN 103296140 A CN103296140 A CN 103296140A CN 2013101922331 A CN2013101922331 A CN 2013101922331A CN 201310192233 A CN201310192233 A CN 201310192233A CN 103296140 A CN103296140 A CN 103296140A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon
- layer
- type
- boron
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 82
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 81
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 42
- 229960001296 zinc oxide Drugs 0.000 claims description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 25
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 claims description 17
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 12
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 10
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 6
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 claims description 2
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 abstract 1
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 2
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N diethylzinc Chemical compound CC[Zn]CC HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N trihydridoboron Substances B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- -1 boron ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si].[Si] SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法，该方法包括以下步骤：在n型硅片上形成硼（Boron）扩散p层；除边隔离，并去除硼硅玻璃；在所述B扩散层上形成n-i-p结构；在所述n型硅片的背面沉积第二非晶硅n型层；在所述n-i-p结构上形成第一掺硼氧化锌薄膜，在所述第二非晶硅n型层上形成第二掺硼氧化锌薄膜；在所述n型硅片的背面形成背电极，在所述n型硅片的正面形成正电极。采用本发明提供的制备方法，工艺简单，生产成本低，且得到的太阳能电池具有良好的光陷作用和较高的光电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体地说涉及一种晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法。
背景技术
晶体硅太阳能电池具有转换效率高，生产技术成熟的优点，一直以来占据着太阳能电池世界总产量的绝大部分。虽然晶体硅太阳能电池的技术水平一直在稳步提升，但传统晶体硅太阳能电池生产过程中的高温扩散制结工艺及缺乏良好的表面钝化机制等限制了电池光电转换效率的进一步提升。图1示出了传统晶体硅电池的基本结构。
同时，业界一直在努力研究探索低成本、高产量、高效率的薄膜太阳能电池制造技术。氢化非晶硅（α-Si:H）太阳能电池生产工艺温度较低（300℃以下），其不使用硅片，可以在生产过程中节省大量硅材料，便于大规模生产，因此受到了普遍重视并得到迅速发展。但是，氢化非晶硅太阳能电池的光致退化问题始终没有得到很好的解决，同时其光电转换效率还有待进一步提高。
为提高太阳能电池的光电转换效率，更有效利用不同光谱的辐射，1994年Meier等人提出了非晶硅与微晶硅薄膜的叠层电池，如图2所示。这项技术在Oerlikon Solar的推动下，形成了完整的产业链，商业化的技术称为MicromorphTM，即非晶硅与微晶硅薄膜电池组合。目前这项技术已经大规模生产，组件效率已超过10%。但由于非晶硅顶电池的光致衰减问题没有解决，叠层电池效率的提升受到了限制。
研究人员也一直探索把晶体硅和薄膜电池的优势结合起来形成更高效的电池。一种方法是用宽带隙的α-Si:H层作为窗口层或发射极，窄带隙的单晶硅、多晶硅片作衬底，形成所谓的异质结太阳电池。这种电池即利用了薄膜电池制造工艺的优势同时又发挥了晶体硅和非晶硅的材料性能特点，具有实现高效低成本硅太阳电池的发展前景。1983年，Hamakawa等人首先报道采用a-Si:H(p)/c-Si(n)异质结构叠层太阳电池获得了12%的光电转换效率。参考图3，1991年，三洋（Sanyo）公司利用PECVD技术制备出光电转换效率超过16%的a-Si:H(p)/a-Si:H(i)/c-Si(n)结构的太阳能电池，他们把这种在p型a-Si:H和n型c-Si之间插入一薄层本征a-Si:H作为缓冲层（buffer layer）的结构称之为“HIT（Heterojunction with Intrinsic Thin-layer）结构”。
中国专利申请（申请号201210041796.6）中公开了一种叠层电池结构，该叠层电池中的薄膜电池为非晶硅电池，具有很大的光致衰减问题。此外，在该专利中，无论是异质结电池还是非晶硅薄膜电池都没有光陷结构，而公开文本中提到的80nm～100nm导电膜无法形成光陷作用，这将导致该电池在实际应用中遇到困难。
中国专利申请（申请号201210292308.9）公开了一种使用了p型硅片的异质结与非晶硅薄膜电池的叠层电池，该专利申请同样没有解决非晶硅薄膜电池的光致衰减问题。由于该叠层电池的异质结电池部分采用p型非晶硅材料，这样与p型硅片形成的高低结的开路电压会非常低，电池在实际应用中会有很大困难；此外，该专利用60nm～100nm溅射TCO层，这样的TCO层完全没有光陷作用。
中国专利申请（申请号201210292258.4）公开了一种叠层电池，但该结构的电池并没有实现串联，电压也无法叠加，实际上是一种双面异质结电池。该专利申请在硅片上做ZnO，目的是利用折射率的不同增加反射，但该结构完全失去了异质结的意义，实际上无法跨越ZnO层形成异质结。即该专利申请实际为异质结-异质结的叠层结构，这样的结构会导致电池无法工作。
中国专利申请（申请号200880107365.7）中公开的叠层电池中，硅基薄膜电池为非晶硅电池，同样存在光致衰减问题（在该专利申请中也提到了这个问题）。另外，该叠层电池工作时，光从非晶硅电池的n型层入射，这将严重降低载流子的收集效率，降低电池的光电转换效率。
综上，目前需要一种能够大规模生产具有良好的光陷作用、成本低、工艺简单的高效率叠层太阳能电池生产方法。
发明内容
本发明提供一种晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法。本发明提供的制备方法综合了晶体硅电池，异质结及微晶硅薄膜电池的各自优势，又避免了各自的缺点，提出了一种全新的晶体硅/硅基薄膜叠层电池，商业名定为CrysmorphTM。由于该叠层电池中底电池和顶电池的p-n结都是独立的，并且为串联结构，这种电池的开路电压为两个电池电压的串联，预计为1.15V以上。且由于微晶硅顶电池对光的吸收作用，使得到达底电池的光强变弱，整体电流减少，非常有利于降低组件欧姆损失，降低CTM（Cell To Module，电池到组件转换损失）。
根据本发明的一个方面，提供一种晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a）在n型硅片上形成B扩散层；
b）除边隔离，并去除硼硅玻璃；
c）在所述B扩散层上形成n-i-p结构；
d）在所述n型硅片的背面沉积第二非晶硅n型层；
e）在所述n-i-p结构上形成第一掺硼氧化锌薄膜，在所述第二非晶硅n型层上形成第二掺硼氧化锌薄膜；
f）在所述n型硅片的背面形成背电极，在所述n型硅片的正面形成正电极。
根据本发明的一个优选实施例，所述第一掺硼氧化锌薄膜和/或所述第二掺硼氧化锌薄膜采用低压化学气相沉积方法沉积形成。
根据本发明的另一个优选实施例，所述第一掺硼氧化锌薄膜和/或所述第二掺硼氧化锌薄膜的厚度范围为1000nm～2000nm。
根据本发明的又一个优选实施例，所述步骤c）进一步包括：
c1）在所述B扩散层上形成第一非晶硅n型层；
c2）在所述第一非晶硅n型层上形成本征微晶硅i层；
c3）在所述本征微晶硅i层上形成微晶硅p型层。
参考图4，图4为采用本发明提供的制备方法制备的晶体硅/硅基薄膜叠层电池结构，其中，硅基薄膜电池为微晶硅薄膜电池。本方法在晶体硅电池完成二次清洗后，在其上制作n-i-p微晶硅薄膜电池，从而形成晶体硅/微晶硅薄膜叠层电池。本发明采用LPCVD方法制备的掺硼氧化锌（BZO）作为微晶硅薄膜电池的TCO层。BZO是一种具有绒面结构的透明导电材料，有优异的光陷作用，这一层除了作为微晶硅薄膜电池的透明电极外，BZO还可以作为整个叠层电池的光陷层，这样晶硅电池无需制作绒面。BZO与常用的ITO或FTO比具有成本低，制备简便，适合大规模生产等特点。BZO已经广泛用于硅基薄膜电池，特别是高效非晶-微晶硅基薄膜电池领域，工艺高度可靠，原材料丰富。图5为LPCVD掺硼氧化锌的表面结构，可以看到其表面的金字塔结构，具有优异的光陷作用。图6给出了LPCVD BZO膜的光学特性，特别是在可见光范围内良好的雾度。参考图7（a）和图7（b）可以看出，在硅片上沉积的LPCVD BZO的光陷与减反射作用，黑色为沉积BZO膜后的硅片。
本发明与异质结电池完全不同，异质结电池是单结电池，发射极形成在晶硅与非晶硅的界面处。而本发明是晶体硅电池与微晶硅n-i-p薄膜电池的叠层电池，有效提高了叠层电池光电转换效率。另外晶体硅电池也不同于目前通用的结构，它利用顶电池的光陷作用，晶硅电池无需在晶硅硅片上制备绒面形成光陷结构，从而节省了相关的材料设备费用。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了传统晶体硅电池的基本结构；
图2示出了现有技术中的非晶硅与微晶硅薄膜的叠层电池的结构示意图；
图3示出了双面结构的HIT电池示意图；
图4示出了本发明提供的制备方法制备的晶体硅/硅基薄膜叠层电池结构的一种具体实施方式的结构示意图；
图5示出了LPCVD BZO表面结构显微图；
图6示出了LPCVD BZO的光学特性曲线图；
图7（a）示出了沉积BZO薄膜后的硅片表面照片；
图7（b）示出了清洗后，制绒前硅片表面照片；
图8示出了根据本发明的一种晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法的一种具体实施方式的流程示意图；
图9为图8所示的本发明的一种具体实施方式中步骤S103的可能步骤的分解步骤示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施例作详细描述。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
参考图4和图8，图8是本发明中一种晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法的流程示意图。
步骤S101，在n型硅片100上形成B扩散层200。这里的n型硅片100可以是单晶或是多晶硅片。在形成B扩散层200之前，需要对n型硅片100的表面进行清洗以及切割损伤处理，以便在平滑的硅片上（去损伤后）进行后续操作。
清洗之后，对n型硅片100进行硼离子扩散，以形成发射极。
步骤S102，除边隔离，并去除硼硅玻璃。由于进行硼扩散之后，会导致n型硅片100上形成的扩散层导通，以至于后续制备的电池有短路的可能性，因此需要对进行过硼扩散的n型硅片100进行除边隔离。可选的，除边隔离采用离子刻蚀或激光划线的方法进行。
在太阳能电池片生产制造过程中，通过化学腐蚀法也即把n型硅片100放在腐蚀性溶液中浸泡，使其产生化学反应，以去除扩散过程中在n型硅片100表面形成的一层硼硅玻璃。可选的，上述腐蚀性溶液采用氢氟酸与氟化铵的混合溶液。
步骤S103，在所述B扩散层200上形成n-i-p结构。可选的，n-i-p结构可采用Oerlikon Solar的TAI-1200PECVD设备，由硅烷（SiH4），三甲基硼（TMB），磷烷（PH3），和氢气（H2）反应沉积而成。其中本征微晶硅i层320的厚度由电流优化需求而定，过厚会导致电流下降及光致衰减问题，因此其厚度优选在500nm～1500nm的范围内。此外，本征微晶硅i层320需要高（大于75%）的晶化率，以抑制光致衰减问题。薄膜电池的n型层采用非晶硅材料制成，目的是对晶体硅的发射极形成良好的钝化作用。
参考图9，步骤S103进一步包括：
步骤S103-1，在所述B扩散层200上形成第一非晶硅n型层310。优选的，所述第一非晶硅n型层310的厚度范围为10nm～30nm，例如：10nm、20nm或30nm。
步骤S103-2，在所述第一非晶硅n型层310上形成本征微晶硅i层320。优选的，所述本征非晶硅i层320的厚度范围为500nm～1500nm，例如：500nm、1000nm或1500nm。
步骤S103-3，在所述本征微晶硅i层320上形成微晶硅p型层330。优选的，所述微晶硅p型层330的厚度范围为10nm～30nm，例如：10nm、20nm或30nm。
可选的，第一非晶硅n型层310、本征微晶硅i层320和/或微晶硅p型层330可采用CVD、PECVD等沉积而成。
步骤S104，在所述n型硅片100的背面沉积第二非晶硅n型层400。可选的，采用PECVD方法沉积非晶硅材料形成第二非晶硅n型层400。优选的，所述第二非晶硅n型层400的厚度范围为10nm～30nm，例如：10nm，18nm或30nm。
步骤S105，在所述n-i-p结构上形成第一掺硼氧化锌薄膜510，在所述第二非晶硅n型层400上形成第二掺硼氧化锌薄膜520。从图5中可以看到，掺硼氧化锌薄膜的表面呈现出金字塔结构，这种结构可以起到很好的光陷作用，因此可完全取代传统工艺中的制绒以及相关的清洗工艺。此外，用沉积掺硼氧化锌薄膜代替溅射ITO（Indium Tin Oxide）形成减反射膜，可以大大降低昂贵的ITO用量，进而节约生产成本。
可选的，采用CVD（Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积）方法沉积第一掺硼氧化锌薄膜510和/或第二掺硼氧化锌薄膜520。优选的，采用LPCVD（Low Pressure Chemical Vapor Deposition，低压化学气相沉积）方法进行沉积，这样形成的一掺硼氧化锌薄膜510和/或第二掺硼氧化锌薄膜520具有光陷结构，能够起到很好的减反射作用，并可取代传统工艺中的制绒工艺。可选的，第一掺硼氧化锌薄膜510和/或第二掺硼氧化锌薄膜520可采用OerlikonSolar的TCO-1200LPCVD设备，由水（H2O），二乙基锌（DEZ）和硼烷（B2H6）反应沉积形成。BZO薄膜需要高透过率和光陷作用，因此需要低参杂和必要的厚度来实现需要的绒面结构。
优选的，所述第一掺硼氧化锌薄膜510厚度范围为1000nm～2000nm，例如：1000nm，1550nm或2000nm。优选的，所述第二掺硼氧化锌薄膜520厚度范围为500nm～1000nm，例如：1000nm～2000nm，例如：1000nm，1500nm或2000nm。
此外，在第二非晶硅n型层400上沉积第二掺硼氧化锌薄膜520可以在硅片背面产生良好的导电作用，其可以取代铝背场。
步骤S106，在所述n型硅片100的背面形成背电极620，在所述n型硅片的正面形成正电极610。可选的，上述背电极620和/或正电极610可采用电镀技术（Electroplating）或丝网印刷等形成。
当采用丝网印刷的方法形成背电极620和/或正电极610时，需要对所述n型硅片100进行干燥。为了对非晶硅顶电池造成不良影响，干燥温度优选不超过200℃，例如：100℃、150℃或190℃。
采用本发明提供的晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法在晶硅电池结构上叠加了一个微晶硅薄膜电池，形成了晶硅/微晶硅薄膜叠层电池。这种叠层电池降低了整个电池的电流密度，由于电池处于串联，子电池的开路电压叠加，提高了开路电压。由于电流密度的降低，相关的电极欧姆损失减少，更重要的是由于开路电压的提高，电池到组件转换损失（Cell to module,CTM）将会减少。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他模块或步骤，单数不排除复数。
Claims (10)
1.一种晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a）在n型硅片上形成B扩散层；
b）除边隔离，并去除硼硅玻璃；
c）在所述B扩散层上形成n-i-p结构；
d）在所述n型硅片的背面沉积第二非晶硅n型层；
e）在所述n-i-p结构上形成第一掺硼氧化锌薄膜，在所述第二非晶硅n型层上形成第二掺硼氧化锌薄膜；
f）在所述n型硅片的背面形成背电极，在所述n型硅片的正面形成正电极。
2.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一掺硼氧化锌薄膜和/或所述第二掺硼氧化锌薄膜采用低压化学气相沉积方法沉积形成。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一掺硼氧化锌薄膜和/或所述第二掺硼氧化锌薄膜的厚度范围为1000nm～2000nm。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤c）进一步包括：
c1）在所述B扩散层上形成第一非晶硅n型层；
c2）在所述第一非晶硅n型层上形成本征微晶硅i层；
c3）在所述本征微晶硅i层上形成微晶硅p型层。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一非晶硅n型层的厚度范围为10nm～30nm。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述本征非晶硅i层的厚度范围为500nm～1500nm。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述微晶硅p型层的厚度范围为10nm～30nm。
8.根据权利要求1～3任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述第二非晶硅n型层的厚度范围为10nm～30nm。
9.根据权利要求1～3任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤f）之后还进一步包括步骤：
g）在不高于200℃的条件下，对所述n型硅片进行干燥。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述除边隔离采用离子刻蚀或激光划线的方法进行。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310192233.1A CN103296140B (zh) | 2013-05-21 | 一种晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310192233.1A CN103296140B (zh) | 2013-05-21 | 一种晶体硅/硅基薄膜叠层电池的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103296140A true CN103296140A (zh) | 2013-09-11 |
| CN103296140B CN103296140B (zh) | 2016-11-30 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030145884A1 (en) * | 2001-10-12 | 2003-08-07 | King Richard Roland | Wide-bandgap, lattice-mismatched window layer for a solar conversion device |
| US20070235072A1 (en) * | 2006-04-10 | 2007-10-11 | Peter Bermel | Solar cell efficiencies through periodicity |
| CN101803039A (zh) * | 2007-10-22 | 2010-08-11 | 应用材料股份有限公司 | Nip-nip薄膜光伏结构 |
| CN102751372A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-10-24 | 圣睿太阳能科技（镇江）有限公司 | 具有NIP隧穿结的a-Si/μc-SiGe叠层太阳能电池及其制造方法 |
| CN102903780A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-01-30 | 奥特斯维能源（太仓）有限公司 | 一种晶体硅\非晶硅双节双面电池及其制造方法 |
| CN102956756A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-03-06 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 太阳能电池的制造方法及其结构 |
| CN103000741A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-03-27 | 国电光伏(江苏)有限公司 | 一种黑色异质结晶硅电池及其制造方法 |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030145884A1 (en) * | 2001-10-12 | 2003-08-07 | King Richard Roland | Wide-bandgap, lattice-mismatched window layer for a solar conversion device |
| US20070235072A1 (en) * | 2006-04-10 | 2007-10-11 | Peter Bermel | Solar cell efficiencies through periodicity |
| CN101803039A (zh) * | 2007-10-22 | 2010-08-11 | 应用材料股份有限公司 | Nip-nip薄膜光伏结构 |
| CN102751372A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-10-24 | 圣睿太阳能科技（镇江）有限公司 | 具有NIP隧穿结的a-Si/μc-SiGe叠层太阳能电池及其制造方法 |
| CN102903780A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-01-30 | 奥特斯维能源（太仓）有限公司 | 一种晶体硅\非晶硅双节双面电池及其制造方法 |
| CN102956756A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-03-06 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 太阳能电池的制造方法及其结构 |
| CN103000741A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-03-27 | 国电光伏(江苏)有限公司 | 一种黑色异质结晶硅电池及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111668317B (zh) | 一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法 | |
| CN109216509B (zh) | 一种叉指型背接触异质结太阳电池制备方法 | |
| CN103227246A (zh) | 一种异质结电池的制备方法 | |
| CN104733557B (zh) | Hit太阳能电池及提高hit电池的短路电流密度的方法 | |
| CN103000741A (zh) | 一种黑色异质结晶硅电池及其制造方法 | |
| CN103996744A (zh) | 采用新型掺杂方式的pert晶体硅太阳电池的制作方法 | |
| CN102185030B (zh) | 基于n型硅片的背接触式hit太阳能电池制备方法 | |
| CN102569478A (zh) | 薄膜非晶硅-n型晶体硅异质结叠层太阳能电池 | |
| CN102751371A (zh) | 一种太阳能薄膜电池及其制造方法 | |
| CN102983204A (zh) | 一种三结叠层薄膜太阳能电池及其制造方法 | |
| WO2023178918A1 (zh) | 一种低成本接触钝化全背电极太阳能电池及其制备方法 | |
| CN103022212A (zh) | 一种高效节能的叠层薄膜太阳能电池及制造方法 | |
| CN102664213A (zh) | 一种高光电转换效率的太阳能电池及制备方法 | |
| CN103996745A (zh) | 可量产的硼扩散结合磷离子注入的太阳电池的制作方法 | |
| CN102157572A (zh) | 晶体硅太阳能电池 | |
| CN112103366A (zh) | 硅基异质结太阳电池、光伏组件及制备方法 | |
| CN104425651B (zh) | 一种低温制备正面无栅极的异质结太阳电池的工艺 | |
| CN210956694U (zh) | 背钝化太阳能电池结构 | |
| CN103280496A (zh) | 一种晶体硅异质结/微晶硅薄膜叠层光伏电池的制备方法 | |
| CN202651157U (zh) | 一种低辐射透明薄膜太阳能电池组件 | |
| CN102832261A (zh) | 包含新型减反射层的薄膜太阳能电池及其制造方法 | |
| CN102064212B (zh) | 一种非晶硅薄膜太阳能电池及制备方法 | |
| CN203850312U (zh) | 具有选择性发射极的异质结太阳能电池 | |
| CN210156405U (zh) | 具有氢退火tco导电膜的异质结电池结构 | |
| CN210156406U (zh) | 具有双层非晶硅本征层的异质结太阳能电池结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220608 Address after: 314417 No. 1 Jisheng Road, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee after: Zhengtai Xinneng Technology Co.,Ltd. Address before: 310053 No. 1335 Bin'an Road, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee before: CHINT SOLAR (ZHEJIANG) Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 314417 No. 1 Jisheng Road, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee after: Zhengtai Xinneng Technology Co.,Ltd. Address before: 314417 No. 1 Jisheng Road, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee before: Zhengtai Xinneng Technology Co.,Ltd. |