CN104701392A - 一种具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法，包括用硝酸银、双氧水、氢氟酸以及表面活性剂混合反应体系制备黑硅；将制备的黑硅浸入硝酸中初步去除黑硅表面残留的银；将初步去除了银的黑硅浸入盐酸中进一步去除黑硅表面残留的银；将制得的黑硅置于扩散炉中；通入氮气和氧气对黑硅表面进行氧化；通入携带三氯氧磷的氮气对黑硅表面进行修正，并同时在黑硅表面制备p-n结；将扩散后的黑硅去除表面的磷硅玻璃层，表面沉积氮化硅薄膜，丝网印刷正背面电极，烧结制备出具有低反射率的黑硅太阳能电池。本发明对目前单晶以及多晶制绒线稍加更改即可完成，可有效降低黑硅表面的缺陷态密度以提高少数载流子寿命。

Description

一种具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法
技术领域：
本发明涉及一种具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法，属于太阳能电池技术领域。
背景技术：
黑硅由于其表面具有纳米量级的微结构，反射率低，光线可以经过多次反射和吸收，对光的利用率高以及在近红外以及短波红外区域的光敏性是传统硅材料上百倍，可以提高长波区域的光利用率等优势在近年来被广泛研究。然而由于其表面缺陷态密度过大以及少数载流子寿命过高使其在目前传统的商业化晶体硅太阳能电池领域中尚未使用。仅有一些研究机构利用碱溶液对其进行表面优化处理降低其表面缺陷态密度、提高其少数载流子寿命。这些利用碱溶液对其表面进行优化处理的方法在制备太阳能电池的过程中会增加工艺步骤而提高太阳能电池的生产成本。另外，传统的黑硅制备方法特别是成本低廉的湿法化学刻蚀方法在目前晶体硅电池生产过程的制绒后的具有微米量级绒面的硅片表面很难均匀生长。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种对光线反射率低的太阳能电池的制备方法，提高太阳能电池的转换效率。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法，包括：
a、用硝酸银、双氧水、氢氟酸以及表面活性剂混合反应体系制备黑硅；
b、将步骤a制备的黑硅浸入硝酸中初步去除黑硅表面残留的银；
c、将初步去除了银的黑硅浸入盐酸中进一步去除黑硅表面残留的银；
d、将步骤c制得的黑硅置于扩散炉中；
e、通入氮气和氧气对黑硅表面进行氧化；
f、通入携带三氯氧磷的氮气对黑硅表面进行修正，并同时在黑硅表面制备p-n结；
g、将扩散后的黑硅去除表面的磷硅玻璃层，表面沉积氮化硅薄膜，丝网印刷正背面电极，烧结制备出具有低反射率的黑硅太阳能电池。
优选地，所述硝酸银的摩尔浓度在0.001～10mol/L，所述双氧水摩尔浓度在0.1～100mol/L，所述氢氟酸摩尔浓度在0.1～10mol/L。
优选地，所述步骤e的反应温度为800～850℃反应时间为10～60min。
优选地，所述步骤f的反应温度为800～900℃反应时间为10～60min。
优选地，所述步骤e中氮气的压力为一个标准大气压，流量为3000sccm，氧气的流量2000sccm。
优选地，所述步骤f中携带三氯氧磷的氮气的流量为2000～5000sccm，在无氧环境下进行表面修正和扩散。
与现有技术相比，本发明的有益之处是：相对于目前扩散工艺中需通入氧气来抑制五氯化磷的产生而避免对硅表面绒面的腐蚀，本发明的扩散采用无氧扩散以产生五氯化磷对黑硅表面进行有效腐蚀；通过本扩散之后，黑硅反射率降低，可以有效降低黑硅表面的缺陷态密度以提高少数载流子寿命，提高太阳能电池的转换效率。
附图说明：
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法流程框图。
具体实施方式：
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述：
根据图1所示的具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法包括：
a、用硝酸银、双氧水、氢氟酸以及表面活性剂混合反应体系制备黑硅，采用该体系制备的黑硅孔径比较大而均匀，有利于形成易于钝化的表面结构；
b、将步骤a制备的黑硅浸入硝酸中初步去除黑硅表面残留的银；
c、将初步去除了银的黑硅浸入盐酸中进一步去除黑硅表面残留的银；
d、将步骤c制得的黑硅置于扩散炉中；
e、通入氮气和氧气对黑硅表面进行氧化；
f、通入携带三氯氧磷的氮气对黑硅表面进行修正，并同时在黑硅表面制备p-n结；
g、将扩散后的黑硅去除表面的磷硅玻璃层，表面沉积氮化硅薄膜，丝网印刷正背面电极，烧结制备出具有低反射率的黑硅太阳能电池。
实施例一：
将单晶制绒后的表面具有微米量级金字塔结构的硅片浸入0.01mol/L硝酸银，0.1mol/L 双氧水，5mol/L氢氟酸，0.001mol/L异丙醇的混合溶液中，反应1分钟后取出用去离子水冲洗，然后浸入20%质量分数的硝酸中3 min，取出用去离子水冲洗，再浸入质量分数10%的盐酸中1min，取出用去离子水冲洗后烘干。将烘干的黑硅置于扩散炉中，通入氮气和氧气，氮气流量为3000sccm，氧气流量为2000sccm在850℃反应10min，对黑硅表面进行氧化。然后停止通入氧气，通入携带三氯氧磷的氮气，流量为3500sccm在900℃下反应10min，对黑硅表面进行修正，并同时在黑硅表面制备p-n结。将扩散后的黑硅去除表面的磷硅玻璃层，表面沉积氮化硅薄膜，丝网印刷正背面电极，烧结制备出具有低反射率的黑硅太阳能电池。
实施例二：
将单晶制绒后的表面具有微米量级金字塔结构的硅片浸入0.01mol/L硝酸银，0.1mol/L 双氧水，5mol/L氢氟酸，0.001mol/L，反应1min后取出用去离子水冲洗，然后浸入20%质量分数的硝酸中3min，取出用去离子水冲洗，再浸入质量分数10%的盐酸中1分钟，取出用去离子水冲洗后烘干。将烘干的黑硅置于扩散炉中，通入氮气和氧气，氮气流量为3000sccm，氧气流量为2000sccm在840℃反应20min，对黑硅表面进行氧化。然后停止通入氧气，通入携带三氯氧磷的氮气，流量为3000sccm在890℃下反应15min，对黑硅表面进行修正，并同时在黑硅表面制备p-n结。将扩散后的黑硅去除表面的磷硅玻璃层，表面沉积氮化硅薄膜，丝网印刷正背面电极，烧结制备出具有低反射率的黑硅太阳能电池。
实施例三：
将单晶制绒后的表面具有微米量级金字塔结构的硅片浸入0.01mol/L硝酸银，0.1mol/L双氧水，5mol/L氢氟酸的混合溶液中，反应1min后取出用去离子水冲洗，然后浸入20%质量分数的硝酸中3min，取出用去离子水冲洗，再浸入质量分数10%的盐酸中1min，取出用去离子水冲洗后烘干。将烘干的黑硅置于扩散炉中，通入氮气和氧气，氮气流量为3000sccm，氧气流量为2000sccm在830℃反应25min，对黑硅表面进行氧化。然后停止通入氧气，通入携带三氯氧磷的氮气，流量为2500sccm在890℃下反应20min，对黑硅表面进行修正，并同时在黑硅表面制备p-n结。将扩散后的黑硅去除表面的磷硅玻璃层，表面沉积氮化硅薄膜，丝网印刷正背面电极，烧结制备出具有低反射率的黑硅太阳能电池。
实施例四：
将多晶制绒后的表面具有微米量级腐蚀坑结构的硅片浸入0.01mol/L硝酸银，0.1mol/L 双氧水，5mol/L氢氟酸，反应1min后取出用去离子水冲洗，然后浸入20%质量分数的硝酸中3min，取出用去离子水冲洗，再浸入质量分数10%的盐酸中1min，取出用去离子水冲洗后烘干。将烘干的黑硅置于扩散炉中，通入氮气和氧气，氮气流量为3000sccm，氧气流量为2000sccm在820℃反应30min，对黑硅表面进行氧化。然后停止通入氧气，通入携带三氯氧磷的氮气，流量为2500sccm在860℃下反应30min，对黑硅表面进行修正，并同时在黑硅表面制备p-n结。将扩散后的黑硅去除表面的磷硅玻璃层，表面沉积氮化硅薄膜，丝网印刷正背面电极，烧结制备出具有低反射率的黑硅太阳能电池。
实施例五：
将多晶制绒后的表面具有微米量级腐蚀坑结构的硅片浸入0.01mol/L硝酸银，0.1mol/L 双氧水，5mol/L氢氟酸，反应1min后取出用去离子水冲洗，然后浸入20%质量分数的硝酸中3min，取出用去离子水冲洗，再浸入质量分数10%的盐酸中1min，取出用去离子水冲洗后烘干。将烘干的黑硅置于扩散炉中，通入氮气和氧气，氮气流量为3000sccm，氧气流量为2000sccm在800℃反应30min，对黑硅表面进行氧化。然后停止通入氧气，通入携带三氯氧磷的氮气，流量为2500sccm在850℃下反应40min，对黑硅表面进行修正，并同时在黑硅表面制备p-n结。将扩散后的黑硅去除表面的磷硅玻璃层，表面沉积氮化硅薄膜，丝网印刷正背面电极，烧结制备出具有低反射率的黑硅太阳能电池。
实施例六：
将多晶制绒后的表面具有微米量级腐蚀坑结构的硅片浸入0.01mol/L硝酸银，0.1mol/L 双氧水，5mol/L氢氟酸，反应1min后取出用去离子水冲洗，然后浸入20%质量分数的硝酸中3min，取出用去离子水冲洗，再浸入质量分数10%的盐酸中1min，取出用去离子水冲洗后烘干。将烘干的黑硅置于扩散炉中，通入氮气和氧气，氮气流量为3000sccm，氧气流量为2000sccm在800℃反应30min，对黑硅表面进行氧化。然后停止通入氧气，通入携带三氯氧磷的氮气，流量为2000sccm在800℃下反应60min，对黑硅表面进行修正，并同时在黑硅表面制备p-n结。将扩散后的黑硅去除表面的磷硅玻璃层，表面沉积氮化硅薄膜，丝网印刷正背面电极，烧结制备出具有低反射率的黑硅太阳能电池。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法，其特征在于，包括：
a、用硝酸银、双氧水、氢氟酸以及表面活性剂混合反应体系制备黑硅；
b、将步骤a制备的黑硅浸入硝酸中初步去除黑硅表面残留的银；
c、将初步去除了银的黑硅浸入盐酸中进一步去除黑硅表面残留的银；
d、将步骤c制得的黑硅置于扩散炉中；
e、通入氮气和氧气对黑硅表面进行氧化；
f、通入携带三氯氧磷的氮气对黑硅表面进行修正，并同时在黑硅表面制备p-n结；
g、将扩散后的黑硅去除表面的磷硅玻璃层，表面沉积氮化硅薄膜，丝网印刷正背面电极，烧结制备出具有低反射率的黑硅太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述硝酸银的摩尔浓度在0.001～10mol/L，所述双氧水摩尔浓度在0.1～100mol/L，所述氢氟酸摩尔浓度在0.1～10mol/L。
3.根据权利要求1所述的具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述步骤e的反应温度为800～850℃，反应时间为10～60min。
4.根据权利要求1所述的具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述步骤f的反应温度为800～900℃，反应时间为10～60min。
5.根据权利要求1所述的具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述步骤e中氮气的压力为一个标准大气压，流量为3000sccm，氧气的流量2000sccm。
6.根据权利要求1所述的具有低反射率黑硅的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述步骤f中携带三氯氧磷的氮气的流量为2000～5000sccm，在无氧环境下进行表面修正和扩散。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105742406A (zh) * 2016-02-26 2016-07-06 盐城阿特斯协鑫阳光电力科技有限公司 一种黑硅太阳能电池的制备方法
CN105826429A (zh) * 2016-05-12 2016-08-03 华南师范大学 一种微纳复合绒面结构黑硅、黑硅太阳能电池的制备方法
CN106206774A (zh) * 2016-06-30 2016-12-07 常州时创能源科技有限公司 在硅片上制备均匀微纳复合绒面的方法
CN106299026A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 浙江启鑫新能源科技股份有限公司 一种湿法黑硅电池的制备方法
CN106784130A (zh) * 2016-11-22 2017-05-31 浙江昱辉阳光能源江苏有限公司 一种纳米阵列太阳电池的制备方法
CN108004564A (zh) * 2017-11-29 2018-05-08 中国矿业大学 基于黑硅pn结的半导体光电极光解水反应装置及制备方法
CN108922943A (zh) * 2018-06-25 2018-11-30 东方日升新能源股份有限公司 一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片el不良的方法
CN110473929A (zh) * 2019-08-20 2019-11-19 浙江正泰太阳能科技有限公司 一种黑硅制备方法及太阳能电池

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105742406A (zh) * 2016-02-26 2016-07-06 盐城阿特斯协鑫阳光电力科技有限公司 一种黑硅太阳能电池的制备方法
CN105826429A (zh) * 2016-05-12 2016-08-03 华南师范大学 一种微纳复合绒面结构黑硅、黑硅太阳能电池的制备方法
CN105826429B (zh) * 2016-05-12 2017-05-24 华南师范大学 一种微纳复合绒面结构黑硅、黑硅太阳能电池的制备方法
CN106206774A (zh) * 2016-06-30 2016-12-07 常州时创能源科技有限公司 在硅片上制备均匀微纳复合绒面的方法
CN106299026A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 浙江启鑫新能源科技股份有限公司 一种湿法黑硅电池的制备方法
CN106299026B (zh) * 2016-08-29 2017-07-18 浙江启鑫新能源科技股份有限公司 一种湿法黑硅电池的制备方法
CN106784130A (zh) * 2016-11-22 2017-05-31 浙江昱辉阳光能源江苏有限公司 一种纳米阵列太阳电池的制备方法
CN108004564A (zh) * 2017-11-29 2018-05-08 中国矿业大学 基于黑硅pn结的半导体光电极光解水反应装置及制备方法
CN108922943A (zh) * 2018-06-25 2018-11-30 东方日升新能源股份有限公司 一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片el不良的方法
CN110473929A (zh) * 2019-08-20 2019-11-19 浙江正泰太阳能科技有限公司 一种黑硅制备方法及太阳能电池

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