CN107994097A - 一种太阳能电池的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了太阳能电池的制备方法,包括:清洗硅片;将清洗后的硅片在恒温恒湿条件下,放置预设时间,使硅片表面形成氧化层;将放置后的硅片进行镀膜。本发明提供的太阳能电池的制备方法,把清洗后的硅片置于恒温恒湿条件下预设时间,使得硅片表面会自然氧化,即硅片表面的硅原子与空气中的氧原子结合,发生化学反应,形成氧化层,再取出硅片进行正常的镀膜流程;该氧化层既提高了硅片表面钝化效果,又不影响电导率,有利于后续镀膜制备高质量的本征层,从而利于提升硅片的少子寿命。

Description

一种太阳能电池的制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池加工领域,尤其涉及一种太阳能电池的制备方法。
背景技术
近年来,随着太阳能电池技术的飞速发展,其性能显现出质的改变,尤其是转换效率逐年提高,晶体硅电池,特别是硅基异质结电池的效率更是遥遥领先,日本Kaneka最新公布的HBC电池转换效率已达到26.6%。
然而,对于硅基异质结太阳能电池而言,其高效的主要优势在于高开压,但此优势的前提必须建立在高少子寿命的基础上,因此,研究提升异质结电池少子寿命的方法势在必行。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能电池的制备方法,以解决现有技术中的问题,有利于提升晶硅电池的少子寿命。
本发明提供一种太阳能电池的制备方法,所述制备方法包括:
一种太阳能电池的制备方法,所述制备方法包括:
清洗硅片;
将清洗后的硅片进行硅片表面氧化;
将氧化后的硅片进行镀膜。
作为优选,所述将清洗后的硅片进行硅片表面氧化,具体为:将清洗后的硅片放置在自然条件下,使硅片表面进行自然氧化。
作为优选,所述将清洗后的硅片进行硅片表面氧化,具体为:将清洗后的硅片在恒温恒湿条件下,放置预设时间,使硅片表面形成氧化层。
作为优选,所述将清洗后的硅片进行硅片表面氧化,具体为:将清洗后的硅片置于恒温恒湿箱内,并在预设的恒温恒湿条件下,放置预设时间,使硅片表面形成氧化层。
作为优选,所述恒温恒湿条件中的温度为15~40℃。
作为优选,所述预设时间为30分钟到5小时。
作为优选,所述恒温恒湿条件中的湿度为30%~60%。
作为优选,所述氧化层的厚度小于1nm。
作为优选,所述硅片为单多晶硅片。
作为优选,所述制备方法具体包括:
将制绒后的硅片,做完标准清洗流程之后再进行氧化;
将氧化后的硅片依次进行正面沉积、背面沉积、透明导电膜层制备及丝网印刷。
本发明提供的太阳能电池的制备方法,把清洗后的硅片进行表面氧化,即硅片表面的硅原子与氧原子结合,发生自然化学反应,形成氧化层,再取出硅片进行正常的镀膜流程;该氧化层既提高了硅片表面钝化效果,又不影响电导率,有利于后续镀膜制备高质量的本征层,从而利于提升硅片的少子寿命。
附图说明
图1为本发明实施例提供的太阳能电池的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
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。
实施例一
如图1所示,本发明实施例提供一种太阳能电池的制备方法,所述制备方法包括:
清洗硅片;
将清洗后的硅片进行硅片表面氧化;
将氧化后的硅片进行镀膜。
作为优选,所述将清洗后的硅片进行硅片表面氧化,具体为:将清洗后的硅片放置在自然条件下,使硅片表面进行自然氧化。
作为优选,所述将清洗后的硅片进行硅片表面氧化,具体为:将清洗后的硅片在恒温恒湿条件下,放置预设时间,使硅片表面形成氧化层。作为优选,所述将清洗后的硅片进行硅片表面氧化,具体为:将清洗后的硅片置于恒温恒湿箱内,并在预设的恒温恒湿条件下,放置预设时间,使硅片表面形成氧化层。
其中,对硅片一般进行CVD镀膜,CVD技术是化学气相沉积(Chemical VaporDeposition),化学气相沉积乃是通过化学反应的方式,利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源,在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术;氧化层一般形成于晶硅片的正面或反面。
本发明提供的太阳能电池的制备方法,把清洗后的硅片置于恒温恒湿条件下预设时间,使得硅片表面会自然氧化,即硅片表面的硅原子与空气中的氧原子结合,发生化学反应,形成氧化层,再取出硅片进行正常的镀膜流程;该氧化层既提高了硅片表面钝化效果,又不影响电导率,有利于后续镀膜制备高质量的本征层,从而利于提升硅片的少子寿命。
作为优选,所述恒温恒湿条件中的湿度为30%~60%。作为优选,所述恒温恒湿条件中的温度为15~40℃。作为优选,所述预设时间为30分钟到5小时。作为优选,所述硅片为单多晶硅片。作为优选,所述氧化层的厚度小于1nm。
作为优选,所述制备方法具体包括:
将制绒后的硅片,做完标准清洗流程之后再进行氧化;
将氧化后的硅片进行镀膜,即依次进行正面沉积、背面沉积、透明导电膜层制备及丝网印刷。
其中,在晶硅片的正面或反面形成一层氧化硅层,该氧化硅层一般很薄且自然氧化而成;正常的异质结太阳能电池的工艺为:对硅片先进性清洗,然后制绒,并在形成氧化层之后进行镀膜工艺,即进行正面沉积与背面沉积,在硅片上形成本征非晶硅层、P型非晶硅层、N型非晶硅层,然后进行TCO溅射,该层即为透明导电膜层;最后进行丝网印刷主栅线,即制作电极,利用丝网印刷银浆在透明导电层上,丝网印刷烘干后即形成电极,电池制作即完成。
本发明实施例中,发明人发现,少子寿命是衡量硅片表面复合的重要参数,少子寿命越高表示表面的复合越小,则表面的钝化效果越好,也有利于电池片转换效率的提高。常规的带本征薄层的晶体硅异质结太阳电池(Heterojunction with Intrinsic Thinlayer,简称HJT)工艺流程基础上,在硅片清洗后至CVD镀膜前,本发明引入一种硅片处理方法,即把清洗后的硅片置于恒温恒湿箱30分钟到5小时,保证湿度30%~60%,温度15~40℃,再取出硅片进行正常的非晶硅镀膜流程。
经过研究发现,此方法可以在清洗后的硅片表面形成一层原子层级的弱氧化层,即硅片表面会自然氧化,硅片表面的硅原子与空气中的氧原子结合,发生化学反应,形成小于1nm厚度的原子层级弱氧化层;
由于氧化硅比非晶硅钝化效果更好,虽然氧化硅本身的导电性极差,但是该氧化层非常薄,并不影响电导率,因此,薄的氧化层既提高了钝化效果,又不影响电导率,其结合非晶硅钝化层,比纯的非晶硅钝化层拥有更好的钝化效果,能够提高硅片表面钝化效果,有利于后续CVD制备高质量的本征层,从而利于提升硅片的少子寿命。
实施例二
本发明实施例具体操作方法为:
1)将经过标准的晶硅电池制绒和清洗工艺流程后,形成n型单晶硅片,并将其放置于恒温恒湿箱内,恒温恒湿箱设置温度为常温,一般为25℃,湿度45%;
2)1小时后,将硅片从恒温恒湿箱内取出,进行常规的硅基异质结电池CVD镀膜制备;
3)在硅片样品两面分别用PVD法溅射TCO,并通过丝网印刷完成电极的制备,最后获得电池;经测试发现,该硅片的操作,能够提高硅片表面钝化效果,有利于后续CVD制备高质量的本征层,从而利于提升硅片的少子寿命。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本发明的较佳实施例,但本发明不以图面所示限定实施范围,凡是依照本发明的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
清洗硅片;
将清洗后的硅片进行硅片表面氧化;
将氧化后的硅片进行镀膜。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述将清洗后的硅片进行硅片表面氧化,具体为:将清洗后的硅片放置在自然条件下,使硅片表面进行自然氧化。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述将清洗后的硅片进行硅片表面氧化,具体为:将清洗后的硅片在恒温恒湿条件下,放置预设时间,使硅片表面形成氧化层。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述将清洗后的硅片进行硅片表面氧化,具体为:将清洗后的硅片置于恒温恒湿箱内,并在预设的恒温恒湿条件下,放置预设时间,使硅片表面形成氧化层。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述恒温恒湿条件中的温度为15~40℃。
6.根据权利要求3所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述预设时间为30分钟到5小时。
7.根据权利要求3所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述恒温恒湿条件中的湿度为30%~60%。
8.根据权利要求3所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述氧化层的厚度小于1nm。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述硅片为单多晶硅片。
10.根据权利要求1-9任一项所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括:
将制绒后的硅片,做完标准清洗流程之后再进行氧化;
将氧化后的硅片依次进行正面沉积、背面沉积、透明导电膜层制备及丝网印刷。
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