CN103346205A - 一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法 - Google Patents

一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103346205A
CN103346205A CN2013102266541A CN201310226654A CN103346205A CN 103346205 A CN103346205 A CN 103346205A CN 2013102266541 A CN2013102266541 A CN 2013102266541A CN 201310226654 A CN201310226654 A CN 201310226654A CN 103346205 A CN103346205 A CN 103346205A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon substrate
front surface
diffusion
electrode structure
silicon
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.)
Pending
Application number
CN2013102266541A
Other languages
English (en)
Inventor
梁宗存
郑付成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sun Yat Sen University
Original Assignee
Sun Yat Sen University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sun Yat Sen University filed Critical Sun Yat Sen University
Priority to CN2013102266541A priority Critical patent/CN103346205A/zh
Publication of CN103346205A publication Critical patent/CN103346205A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • 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

本发明公开了一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，含以下步骤：选取硅基体，预处理后，采用激光或采用化学湿法刻蚀方法在硅基体的前表面进行开槽，形成交叉垂直结构的开槽，对开槽后的硅基体清洗损伤后，在硅基体前表面和交叉垂直结构的开槽结构内进行制绒，形成减反射结构；进行磷或硼扩散，在前表面形成发射极结构；在前表面沉积钝化减反射膜；丝网印刷背面导电电极和背面电场，在前表面的横向槽或纵向槽上丝网印刷导电浆料制备细栅线，烧结形成金属电极与硅基体之间的欧姆接触，制成交叉垂直发射极结构的晶体硅太阳能电池。该方法工艺简单，与当前产业化生产线完全兼容，适合于大规模生产，具有很好的应用前景。

Description

一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法
技术领域
本发明属于晶体硅太阳能电池邻域，具体的涉及一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法。
背景技术
自进入本世纪以来，太阳能光伏产业成为世界上增长最快的产业之一，在各类太阳能电池中，晶体硅太阳能电池占据着将近80%的市场份额。晶体硅太阳能电池利用p-n结的光生伏特效应实现光电转换，将吸收到的太阳光转换为电能，并为负载供电。在太阳能电池中起到关键作用的主要是在太阳能电池制备过程中所形成的p-n结结构，具有一定禁带宽度的半导体材料在收到太阳光的辐射之后，能量超过半导体禁带宽度的光子会在半导体体内激发产生电子空穴对，产生的电子空穴对被p-n结的内建电场分离，产生光生电流和光生电动势，通过外部电路为负载供电。以P型硅基体为例，图1给出了传统晶体硅太阳电池的结构图。
目前限制光伏产业继续发展的一个制约因素就是太阳能电池的成本和转换效率。居高不下的高成本和相对的低效率是限制产业继续发展的一个瓶颈。为此开发低成本高效率的太阳能电池成为必然趋势。在传统的晶体硅太阳能电池结构中，太阳电池前表面由于电极栅线的覆盖使得太阳电池前表面的覆盖面积减少，降低了太阳能电池的短路电流，此外，为了形成良好的前表面电极的欧姆接触，要求太阳电池前表面的发射极浓度越高越好，然而较高的掺杂浓度使得太阳能电池的前表面容易形成“死层”，大大增加了载流子在表面的复合，同时使得高能量的短波响应变差，这些都降低了太阳能电池的开路电压和短路电流，最终降低太阳能电池的转换效率。因此，为了获得较高的太阳能电池转换效率，必须同时兼顾开路电压，短路电流和填充因子等参数的影响，本发明拟采用一种具有交叉垂直发射极的表面p-n结结构来提高太阳能电池对于少数载流子的吸收和对于太阳光辐射的利用，提高太阳能电池的转换效率。
美国专利ΜS4547958 A中关于交叉垂直发射极结构晶体硅太阳电池的介绍采用光刻掩膜的方法，在固定晶向的晶体硅表面先生长氧化层，然后采用光刻显影的方式在硅基体表面形成显影区域，之后通过KOH等碱液进行腐蚀，达到需要深度，扩散形成垂直发射极结构。这种制备工艺采用光刻的方式实现，制备工艺复杂，很难与当前产业化结合，此外由于制备过程中采用光刻胶等有毒物质，对人体以及环境都存在一定的伤害和污染。
美国专利ΜS7335555 B2中关于自扩散刻槽埋栅太阳电池的介绍中采用激光在基体表面进行刻槽，之后进行自扩散浆料的印刷，这样经后续高温过程实现选择性发射极结构。此种方法由于只在前表面一个方向进行开槽，对于电池前表面的陷光效果只有通过传统绒面实现，且所用丝网印刷自扩散浆料价格昂贵，不易于产业化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳电池制备方法，该方法利用激光开槽或化学刻蚀的方法在晶体硅前表面形成交叉垂直的槽状结构，与传统晶体硅太阳电池相比，增加了前表面受光面积以及对于基体和底部载流子的收集，提高了太阳电池的效率；且与当前产业化采用的生产线完全兼容，具有制备工艺简单，适于大规模生产等特点。
本发明的上述目的是通过如下技术方案实现的：一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，含以下步骤：
（1）选取硅基体，预处理后，采用激光或采用化学湿法刻蚀方法在硅基体的前表面进行开槽，形成交叉垂直结构的开槽，所述交叉垂直结构的开槽由多个相互垂直的纵向槽和横向槽组成；
（2）对开槽后的硅基体采用化学溶剂清洗损伤后，在硅基体前表面和交叉垂直结构的开槽结构内进行制绒，形成减反射结构；
（3）进行磷或硼扩散，在前表面形成发射极结构，并去除硅基体边缘四周和背面的扩散层；
（4）在前表面沉积钝化减反射膜；
（5）丝网印刷背面导电电极和背面电场，在前表面的横向槽或纵向槽上丝网印刷导电浆料制备细栅线，并在与所述细栅线相垂直的开槽上印刷主栅线，形成前表面接触电极，烧结形成金属电极与硅基体之间的欧姆接触，制成交叉垂直发射极结构的晶体硅太阳能电池。
本发明步骤（1）中所采用的硅片优选为p或者N型单晶或者多晶硅片基底，其电阻率优选为0.1~10 ?.cm，厚度为100~500μm，本发明选用P型基体。
本发明步骤（1）中所采用的激光功率优选为10~100W，波长优选为250~1064nm，激光脉冲频率优选为1kHz~100kHz，扫描速度优选为10~1000mm/s，泵浦电流优选为10~30A，达标次数优选为10~100次的脉冲或者连续激光，在经过聚焦后达到微米量级直径的光斑照射到硅片表面进行密集扫描开槽，形成交叉垂直结构的槽状结构，其中横向槽和纵向槽的槽宽均优选为30~120μm，槽深优选为10~100μm，槽间距优选为1.0~3.0mm。
需要指出的是本发明形成交叉垂直槽状结构的方式并不局限于激光开槽模式，还可以采用湿化学化学刻蚀方法，具体工艺包括在经过清洗的硅基体表面沉积一层二氧化硅或者氮化硅掩膜层，丝网印刷掩膜刻蚀浆料，形成交叉垂直掩膜结构，采用湿化学方法进行刻槽，即采用酸、碱或者酸碱混合溶液与硅基体进行反应，达到对硅基体刻槽的效果，在硅基体前表面形成交叉垂直结构的开槽结构。
本发明步骤（2）中采用化学溶剂氢氧化钠溶液清洗去除硅基体表面的损伤，所述氢氧化钠溶液的质量百分含量为15~25%，温度为80~90℃。优选氢氧化钠溶液的质量百分含量为20%，温度为85℃。
本发明步骤（2）中在硅基体前表面和交叉垂直结构的开槽结构内进行制绒，制绒液时采用的溶液是氢氧化钠溶液、 Na2SiO3*9H2O以及添加剂等组成的混合溶液，制绒时溶液的温度为80~95℃，制绒时间为10~30分钟。制绒时采用的溶液一般为本领域常规的制绒溶液即可，并不作特别的限定，此处只是优选的技术方案。
本发明步骤（3）中对于P型磷扩散采用POCl3扩散或者采用磷酸涂于硅片表面再经高温800~1000℃驱入在晶体硅电池表面形成掺杂层，扩散方阻为10~100?/□。
本发明步骤（3）中对于N型硼扩散采用BBr3扩散或者采用硼酸旋涂硅片表面再经高温800~1000℃驱入在晶体硅电池表面形成掺杂层，扩散方阻为10~100?/□。
本发明步骤（3）中去除硅基体边缘四周和背面的扩散层时采用化学溶液去除，所述化学溶液优选为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，其质量浓度为10~20%，或所述的化学溶液为HNO3、HF和H2SO4中的一种或几种。
本发明步骤（4）中所述的钝化减反射膜为氮化硅膜、二氧化硅膜和三氧化二铝膜中的一种或者几种，所述钝化减反射膜的厚度为30~100nm，折射率为1.2~3.0。优选采用氮化硅钝化膜，折射率为1.9，厚度为79nm，其中钝化减反射膜制备方法优选采用PECVD法。
本发明步骤（5）中印刷背面导电电极时采用的浆料为含有银和铝的导电浆料，印刷背面电场时采用的浆料为含铝的导电浆料；在前表面的横向槽或纵向槽上丝网印刷导电浆料时网版的细栅大小为60~120μm，所述细栅线的数量与所述横向槽或纵向槽的数量相同；烧结时的温度为890~940℃，在硅基体和导电电极之间形成良好的欧姆接触。
 
本发明具有如下有益效果：
（1）与图1中传统晶体硅太阳电池相比，如图3所示，本专利中的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳电池主要有以下几个优势：前表面交叉垂直的槽状结构相较于常规的绒面结构增加了额外的表面面积，提升了电池前表面的陷光效果，使得太阳电池受光面积增加，直接引起短路电流的增益；扩散之后的发射极区域深入基体内部，利于体区及背面载流子的收集，增加太阳电池短路电流和开路电压值，对于低质量的硅片而言具有重大意义；丝网印刷过程中将导电浆料印刷在槽内，相较于传统晶体硅制备工艺而言，降低了电池串联电阻值，提升填充效果。
（2）本发明是利用激光或者化学湿法刻蚀结合常规电池工艺设备，与常规太阳电池制备工艺相比，只增加了激光开槽步骤，开发出来步骤相对简单、且容易实现规模化生产的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池；
（3）本发明中的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，能够在低成本的情况下通过此类交叉垂直发射极结构提高电池的转化效率，适合应用于物理法等低质量提纯硅电池的制备。
附图说明
图1为P型基体上传统晶体硅太阳电池结构示意图；
图2为开槽交叉垂直结构示意图；
图3为本发明制备的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳电池结构图；
附图说明：1、晶体硅基体；2、发射极；3、钝化减反射膜层；4、发射极接触栅线；5、背面场；6、背面接触电极；7、交叉垂直槽结构；8、主栅线；9、细栅线。 
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳电池如图3所示。包括晶体硅基体1，发射极2，钝化减反射膜层3，发射极接触栅线4，背面场5，背面接触电极6，以及交叉垂直槽结构7；主栅线8；细栅线9构成。
本实施例中上述交叉垂直发射极结构晶体硅太阳电池制备方法包括如下步骤：
（1）超声清洗去损伤
采用工业级酒精（纯度≥95%）在超声环境下清洗去除P型硅基体表面油污及颗粒杂质，采用一定温度及浓度的NaOH溶液进行基体硅表面损伤去除，时间30~120s不等，本实施例中采用温度为85℃，质量浓度为20%的氢氧化钠溶液去除损伤60s。
（2）激光开槽，形成交叉垂直表面槽结构
采用高能脉冲或者连续激光光束在上述清洗去损之后的基体硅表面进行开槽，槽深在10~100μm，槽宽在20~100μm，槽间间距中垂直细栅线方向以晶体硅内一个少子扩散长度为佳，细栅线方向以晶体硅前表面扩散方阻不同适当修改开槽个数，本实施例中槽间距在细栅线方向为3mm，垂直栅线方向间距为0.5mm。
（3）清洗去损，减反射绒面制备
将上述开槽之后的硅片进行清洗去损伤，清洗去损伤之后进行常规酸制绒（HF，HNO3和H2O混合溶液，8~15℃），形成具有凹陷起伏的陷光表面结构然后进行去离子水清洗，甩干。
（4）发射极扩散
采用三氯氧磷扩散源，在工业用管式扩散炉中进行发射极制备，扩散温度控制800~1000℃，扩散时间30~120min，扩散方阻在10~100?/□，本实施例中采用扩散温度为863℃，扩散时间为90min，扩散方阻控制在60 ?/□。
（5）湿法去除背面及硅片四周扩散层
将上述扩散之后的硅基体进行湿化学处理，所用化学溶液为60~90℃，质量浓度为10~40%的KOH或NaOH水溶液；或所用化学溶液为10~90℃，质量浓度为10~90%的HF、HNO3、和H2SO4中的一种或者几种混合，本实施例采用化学溶液为质量浓度为20%的HF、HNO3、和H2SO4混合溶液，处理时间为150s。
（6）沉积钝化减反射膜层
采用工业用PECVD设备进行前表面减反射氮化硅钝化膜层的制备，制备膜层折射率在1.9，厚度在79nm。
（7）丝网印刷背面导电电极及背面电场
采用常规晶体硅丝网印刷工艺步骤，进行背面电极印刷，印刷速度为200mm/s，印刷压力为80N；印刷背面导电电极时采用的浆料为含有银和铝的导电浆料，印刷背面电场时采用的浆料为含铝的导电浆料。
（8）正面开槽方向丝网印刷导电银浆
采用常规晶体硅太阳电池丝网印刷工艺步骤，进行正面电极浆料印刷，具体流程是在开槽的晶体硅表面进行位置标记，同时在丝网印刷网版中相同位置进行同样标记，在丝网印刷中采用印刷设备自带的CCD图像捕捉装置进行位置矫正，从而保证丝网印刷浆料完全落在激光开槽内部，在前表面的横向槽或纵向槽上丝网印刷导电浆料制备细栅线，并在与细栅线相垂直的纵向槽处印刷主栅线；形成前表面接触电极。
（9）烧结
产业化链式烧结炉完成电池金属化过程，烧结温度在600~1000℃，本实施例选择900℃，制成交叉垂直发射极结构的晶体硅太阳能电池。
实施例2
本实施例中交叉垂直发射极结构晶体硅太阳电池制备方法包括如下步骤：
（1）超声清洗去损伤
采用工业级酒精（纯度≥95%）在超声环境下清洗去除P型硅基体表面油污及颗粒杂质，采用一定温度及浓度NaOH溶液进行基体硅表面损伤去除，时间30~120s不等，本实施例中采用温度为85℃，质量浓度为20%的氢氧化钠溶液去损60s。
（2）激光开槽，形成交叉垂直表面槽结构
采用高能脉冲或者连续激光光束在上述清洗去损之后的基体硅表面进行开槽，槽深在10~100μm，槽宽在20~100μm，槽间间距中垂直细栅线方向以晶体硅内一个少子扩散长度为佳，细栅线方向以晶体硅前表面扩散方阻不同适当修改开槽个数。本实施例中槽间距在细栅线方向为2mm，垂直栅线方向间距为0.3mm。
（3）清洗去损，减反射绒面制备
将上述开槽之后的硅片进行清洗去损伤，清洗去损伤之后进行常规碱制绒（NaOH，Na2SiO3*9H2O以及添加剂混合溶液，80~95℃，10~30min），形成具有凹陷起伏的陷光表面结构然后进行12.5%（质量浓度）稀盐酸浸泡6min，之后去离子水清洗，甩干。
（4）发射极扩散
采用三氯氧磷扩散源，在工业用管式扩散炉中进行发射极制备，扩散温度控制800~1000℃，扩散时间30~120min，扩散方阻在10~100?/□。本实施例中采用扩散温度为860℃，扩散时间为60min，扩散方阻控制在80 ?/□。
（5）湿法去除背面及硅片四周扩散层
将上述扩散之后的硅基体进行湿化学处理，所用化学溶液为60~90℃，质量浓度为10~40%的KOH或NaOH水溶液；或所用化学溶液为10~90℃，质量浓度为10%-90%的HF、HNO3、和H2SO4中的一种或者几种混合，本实施例采用化学溶液质量浓度为20%的HF、HNO3和H2SO4混合溶液，处理时间为120s。
（6）沉积钝化减反射膜层
采用工业用PECVD设备进行前表面减反射氮化硅钝化膜层的制备，制备膜层折射率在1.9，厚度在79nm。
（7）丝网印刷背面导电电极及背面电场
采用常规晶体硅丝网印刷工艺步骤，进行背面电极印刷，印刷速度为200mm/s，印刷压力为80N，印刷背面导电电极时采用的浆料为含有银和铝的导电浆料，印刷背面电场时采用的浆料为含铝的导电浆料。
（8）正面开槽方向丝网印刷导电银浆
采用常规晶体硅太阳电池丝网印刷工艺步骤，进行正面电极浆料印刷，具体流程是在开槽的晶体硅表面进行位置标记，同时在丝网印刷网版中相同位置进行同样标记，在丝网印刷中采用印刷设备自带的CCD图像捕捉装置进行位置矫正，从而保证丝网印刷浆料完全落在激光开槽内部，在前表面的横向槽或纵向槽上丝网印刷导电浆料制备细栅线，并在与细栅线相垂直的纵向槽或横向槽处印刷主栅线；形成前表面接触电极。
（9）烧结
产业化链式烧结炉完成电池金属化过程，烧结温度在600~1000℃，本实施例选择900℃，制成交叉垂直发射极结构的晶体硅太阳能电池。
实施例3
本实施例中交叉垂直发射极结构晶体硅太阳电池制备方法包括如下步骤：
（1）超声清洗去损伤
采用工业级酒精（纯度≥95%）在超声环境下清洗去除N型硅基体表面油污及颗粒杂质，采用一定温度及浓度NaOH溶液进行基体硅表面损伤去除，时间30~120s不等，本实施例中采用温度为85℃，质量浓度为20%的氢氧化钠溶液去损60s。
（2）化学沉积氮化硅或者二氧化硅膜层
采用产业化PECVD的方法在超声清洗去损伤的硅基体表面进行沉积氮化硅或者二氧化硅膜层，厚底为50~200nm，沉积温度200~300℃。
（3）丝网印刷交叉垂直掩膜刻蚀浆料
采用丝网印刷方式在镀膜层表面进行交叉垂直刻蚀结构丝网印刷，选择性的刻蚀去除掩膜层。所用掩膜刻蚀浆料为merck公司生产的含有甲酸和氢氧化铵的一种有机物质。
（4）丝网印刷交叉垂直掩膜刻蚀浆料去除并化学刻槽
将腐蚀掩膜层之后的硅基体进行25℃超声清洗5分钟，稀盐酸清洗6min，去离子水喷淋之后放入质量浓度为25%的硝酸溶液中进行刻槽，刻槽深度为10~50μm。
（5）湿法制绒并发射极扩散
将上述开槽之后的硅片进行清洗去损伤，清洗去损伤之后进行常规碱制绒（NaOH，Na2SiO3*9H2O以及添加剂混合溶液，80~95℃，10~30min），形成具有凹陷起伏的陷光表面结构然后进行12.5%（质量浓度）稀盐酸浸泡6min，之后去离子水清洗，甩干进行扩散，采用三氯氧磷扩散源，在工业用管式扩散炉中进行，扩散温度控制800~1000℃，扩散时间30~120min，扩散方阻在10~100?/□。本实施例中采用扩散温度为900℃，扩散时间为60min，扩散方阻控制在60 ?/□。
（6）湿法去背结并沉积钝化减反射膜层
采用质量浓度为20%的HF、HNO3和H2SO4混合溶液进行湿法去背结工艺，处理时间为120s。采用工业用PECVD设备进行前表面减反射二氧化硅，氮化硅叠层钝化膜的制备，厚度为二氧化硅15nm，氮化硅75nm。
（7）丝网印刷背面导电电极及背面电场
采用常规晶体硅丝网印刷工艺步骤，进行背面电极印刷，印刷速度为200mm/s，印刷压力为80N，印刷背面导电电极时采用的浆料为含有银和铝的导电浆料，印刷背面电场时采用的浆料为含铝的导电浆料。
（8）正面开槽方向丝网印刷导电银浆
采用常规晶体硅太阳电池丝网印刷工艺步骤，进行正面电极浆料印刷，具体流程是在开槽的晶体硅表面进行位置标记，同时在丝网印刷网版中相同位置进行同样标记，在丝网印刷中采用印刷设备自带的CCD图像捕捉装置进行位置矫正，从而保证丝网印刷浆料完全落在激光开槽内部，在前表面的横向槽或纵向槽上丝网印刷导电浆料制备细栅线，并在与细栅线相垂直的纵向槽或横向槽处印刷主栅线；形成前表面接触电极。
（9）烧结
产业化链式烧结炉完成电池金属化过程，烧结温度在600~1000℃，本实施例选择900℃，制成交叉垂直发射极结构的晶体硅太阳能电池。
以上列举具体实施例对本发明进行说明。需要指出的是，实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表本发明的保护范围，其他人根据本发明的提示做出的非本质的修改和调整，仍属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征是含以下步骤：
（1）选取硅基体，预处理后，采用激光或采用化学湿法刻蚀方法在硅基体的前表面进行开槽，形成交叉垂直结构的开槽，所述交叉垂直结构的开槽由多个相互垂直的纵向槽和横向槽组成；
（2）对开槽后的硅基体采用化学溶剂清洗损伤后，在硅基体前表面和交叉垂直结构的开槽结构内进行制绒，形成减反射结构；
（3）进行磷或硼扩散，在前表面形成发射极结构，并去除硅基体边缘四周和背面的扩散层；
（4）在前表面沉积钝化减反射膜；
（5）丝网印刷背面导电电极和背面电场，在前表面的横向槽或纵向槽上丝网印刷导电浆料制备细栅线，并在与所述细栅线相垂直的开槽上印刷主栅线，形成前表面接触电极，烧结形成金属电极与硅基体之间的欧姆接触，制成交叉垂直发射极结构的晶体硅太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征是：步骤（1）中采用的硅基体为P型或N型单晶或多晶硅基体，所述硅基体的电阻率为0.1~10 ?.cm，厚度为100~500μm；所述的预处理包括超声清洗，去除硅基体表面的污染。
3.根据权利要求1所述的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征是：步骤（1）中激光开槽时采用的激光为脉冲或连续激光，所述激光的参数为：激光功率为10~100W，波长为250~1064nm，激光脉冲频率为1kHz~100kHz，扫描速度为10~1000mm/s，泵浦电流为10~30A，达标次数为10~100。
4.根据权利要求1所述的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征是：步骤（1）中采用激光在硅基体的前表面进行开槽的过程为：将经过聚焦后达到微米量级直径的光斑照射到硅片表面进行密集扫描开槽，形成交叉垂直结构的槽状结构，其中开槽结构的槽宽为30~120μm，槽深为10~100μm，槽间距为1.0~3.0mm。
5.根据权利要求1所述的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征是：步骤（1）中采用化学湿法刻蚀方法在硅基体的前表面进行开槽时，在硅基体表面沉积一层二氧化硅或氮化硅掩膜层，丝网印刷掩膜刻蚀浆料，形成交叉垂直掩膜结构，采用湿化学方法进行刻槽，即采用酸碱溶液与硅基体进行反应，在硅基体前表面形成交叉垂直结构的开槽结构。
6.根据权利要求1所述的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征是：步骤（2）中采用化学溶剂氢氧化钠溶液清洗去除硅基体表面的损伤，所述氢氧化钠溶液的质量百分含量为15~25%，温度为80~90℃。
7.根据权利要求1所述的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征是：步骤（3）中对于P型硅基体，磷扩散采用POCl3扩散或者采用磷酸涂于硅片表面再经高温800-1000℃驱入在晶体硅电池表面形成掺杂层，磷扩散后硅基体的扩散方阻为10~100?/□；对于N型硅基体，硼扩散采用BBr3扩散或者采用硼酸旋涂硅片表面再经高温800-100℃驱入在晶体硅电池表面形成掺杂层，硼扩散后硅基体的扩散方阻为10~100?/□。
8.根据权利要求1所述的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征是：步骤（3）中去除硅基体边缘四周和背面的扩散层时采用化学溶液去除，所述化学溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，其质量浓度为10~20%，或所述的化学溶液为HNO3、HF和H2SO4中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征是：步骤（4）中所述的钝化减反射膜为氮化硅膜、二氧化硅膜和三氧化二铝膜中的一种或者几种，所述钝化减反射膜的厚度为30~100nm，折射率为1.2~3.0。
10.根据权利要求1所述的交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征是：步骤（5）中印刷背面导电电极时采用的浆料为含有银和铝的导电浆料，印刷背面电场时采用的浆料为含铝的导电浆料；在前表面的横向槽或纵向槽上丝网印刷导电浆料时网版的细栅大小为60~120μm，所述细栅线的数量与所述横向槽或纵向槽的数量相同；烧结时的温度为890~940℃。
CN2013102266541A 2013-06-08 2013-06-08 一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法 Pending CN103346205A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102266541A CN103346205A (zh) 2013-06-08 2013-06-08 一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102266541A CN103346205A (zh) 2013-06-08 2013-06-08 一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103346205A true CN103346205A (zh) 2013-10-09

Family

ID=49280990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013102266541A Pending CN103346205A (zh) 2013-06-08 2013-06-08 一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103346205A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104009120A (zh) * 2014-05-22 2014-08-27 奥特斯维能源（太仓）有限公司 N型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法
CN104009118A (zh) * 2014-05-22 2014-08-27 奥特斯维能源（太仓）有限公司 一种高效n型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法
CN104091858A (zh) * 2014-07-28 2014-10-08 六安市大宇高分子材料有限公司 一种选择性发射极太阳能电池的制造方法
CN104112794A (zh) * 2014-07-28 2014-10-22 六安市大宇高分子材料有限公司 一种选择性发射极太阳能电池的制造方法
CN106847939A (zh) * 2015-12-04 2017-06-13 茂迪股份有限公司 太阳能电池以及形成该太阳能电池的网版
CN106972065A (zh) * 2017-03-03 2017-07-21 浙江爱旭太阳能科技有限公司 采用激光标记对位的p型perc双面太阳能电池及制备方法
CN109346535A (zh) * 2018-09-14 2019-02-15 江苏林洋光伏科技有限公司 激光制备硅太阳能电池选择性绒面及发射极的方法
CN112838133A (zh) * 2020-12-31 2021-05-25 帝尔激光科技(无锡)有限公司 一种太阳能电池及其制备方法
CN115132861A (zh) * 2022-07-18 2022-09-30 浙江晶科能源有限公司 一种太阳能电池栅线结构及其制作方法、太阳能电池
CN115505975A (zh) * 2022-10-12 2022-12-23 环晟光伏(江苏)有限公司 一种硅太阳能电池片的电镀方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4547958A (en) * 1984-05-16 1985-10-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force VMJ Solar cell fabrication process using mask aligner
US20050172998A1 (en) * 2004-02-05 2005-08-11 Advent Solar, Inc. Buried-contact solar cells with self-doping contacts
CN2845176Y (zh) * 2005-08-23 2006-12-06 北京国科世纪激光技术有限公司 在硅光电池表面刻槽的装置
CN101710598A (zh) * 2008-05-04 2010-05-19 江苏顺风光电科技有限公司 一种太阳能电池制作方法
CN102082199A (zh) * 2010-11-19 2011-06-01 山东力诺太阳能电力股份有限公司 一种用于晶体硅太阳能电池刻槽埋栅的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4547958A (en) * 1984-05-16 1985-10-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force VMJ Solar cell fabrication process using mask aligner
US20050172998A1 (en) * 2004-02-05 2005-08-11 Advent Solar, Inc. Buried-contact solar cells with self-doping contacts
CN2845176Y (zh) * 2005-08-23 2006-12-06 北京国科世纪激光技术有限公司 在硅光电池表面刻槽的装置
CN101710598A (zh) * 2008-05-04 2010-05-19 江苏顺风光电科技有限公司 一种太阳能电池制作方法
CN102082199A (zh) * 2010-11-19 2011-06-01 山东力诺太阳能电力股份有限公司 一种用于晶体硅太阳能电池刻槽埋栅的方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104009118B (zh) * 2014-05-22 2016-08-17 奥特斯维能源（太仓）有限公司 一种高效n型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法
CN104009118A (zh) * 2014-05-22 2014-08-27 奥特斯维能源（太仓）有限公司 一种高效n型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法
CN104009120A (zh) * 2014-05-22 2014-08-27 奥特斯维能源（太仓）有限公司 N型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法
CN104009120B (zh) * 2014-05-22 2016-08-24 奥特斯维能源（太仓）有限公司 N型晶体硅刻槽埋栅电池的制备方法
CN104112794B (zh) * 2014-07-28 2018-09-14 六安市大宇高分子材料有限公司 一种选择性发射极太阳能电池的制造方法
CN104112794A (zh) * 2014-07-28 2014-10-22 六安市大宇高分子材料有限公司 一种选择性发射极太阳能电池的制造方法
CN104091858A (zh) * 2014-07-28 2014-10-08 六安市大宇高分子材料有限公司 一种选择性发射极太阳能电池的制造方法
CN106847939A (zh) * 2015-12-04 2017-06-13 茂迪股份有限公司 太阳能电池以及形成该太阳能电池的网版
CN106847939B (zh) * 2015-12-04 2018-09-25 茂迪股份有限公司 太阳能电池以及形成该太阳能电池的网版
CN106972065A (zh) * 2017-03-03 2017-07-21 浙江爱旭太阳能科技有限公司 采用激光标记对位的p型perc双面太阳能电池及制备方法
CN109346535A (zh) * 2018-09-14 2019-02-15 江苏林洋光伏科技有限公司 激光制备硅太阳能电池选择性绒面及发射极的方法
CN112838133A (zh) * 2020-12-31 2021-05-25 帝尔激光科技(无锡)有限公司 一种太阳能电池及其制备方法
CN112838133B (zh) * 2020-12-31 2024-07-02 帝尔激光科技(无锡)有限公司 一种太阳能电池及其制备方法
CN115132861A (zh) * 2022-07-18 2022-09-30 浙江晶科能源有限公司 一种太阳能电池栅线结构及其制作方法、太阳能电池
CN115132861B (zh) * 2022-07-18 2023-11-10 浙江晶科能源有限公司 一种太阳能电池栅线结构及其制作方法、太阳能电池
CN115505975A (zh) * 2022-10-12 2022-12-23 环晟光伏(江苏)有限公司 一种硅太阳能电池片的电镀方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103346205A (zh) 一种交叉垂直发射极结构晶体硅太阳能电池的制备方法
CN103996746B (zh) 一种可量产的perl晶体硅太阳电池的制作方法
CN102738304B (zh) 一种利用局部铝背场结构制备晶体硅太阳能电池背电极的方法
CN109192809B (zh) 一种全背电极电池及其高效陷光和选择性掺杂制造方法
CN102763226A (zh) 使用薄平面半导体的高效光伏背触点太阳能电池结构和制造方法
CN110610998A (zh) 一种正面局域钝化接触的晶硅太阳电池及其制备方法
CN103647000B (zh) 一种晶体硅太阳电池表面织构化工艺
CN107068777A (zh) 一种局部铝背场太阳能电池及其制备方法
WO2023093604A1 (zh) 太阳能电池以及太阳能电池的制备方法
CN102945866A (zh) 一种n型太阳能电池片及其印刷方法和印刷丝网
CN102842646A (zh) 一种基于n型衬底的ibc电池的制备方法
CN107221568A (zh) 一种选择发射极双面perc电池的制备方法
CN102254963A (zh) 一种石墨烯/硅柱阵列肖特基结光伏电池及其制造方法
CN214753793U (zh) 一种p型背接触式晶硅太阳能电池及太阳能电池组件
CN102916087B (zh) 太阳能电池及其制作方法
CN102487105A (zh) 一种制备立体结构高效太阳能电池的方法
CN103646992A (zh) 一种p型晶体硅双面电池的制备方法
CN107895760A (zh) 一种硅纳米线阵列异质结太阳能电池及其制备方法
CN103413858B (zh) 一种mwt晶体硅太阳能电池的制备方法
CN101969082B (zh) 一种两次丝网印刷与刻槽结合的太阳能电池制造工艺
CN206558515U (zh) 一种局部铝背场太阳能电池
CN105957921B (zh) 一种利用印刷技术制备n型硅ibc太阳电池的方法
CN104716209A (zh) 基于硅基纳米线的太阳能电池及其制备方法
CN101728459A (zh) 一种晶体硅太阳能电池的制备方法
CN103594534B (zh) 铝发射极背结背接触晶体硅太阳电池及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20131009

RJ01 Rejection of invention patent application after publication