CN113013296B - 铸造单晶硅片黑丝的去除方法、hit异质结太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

铸造单晶硅片黑丝的去除方法、hit异质结太阳能电池及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本技术方案公开了一种铸造单晶硅片黑丝的去除方法,HIT异质结太阳能电池及其制备方法,铸造单晶硅片黑丝的去除方法包括:高温磷扩散退火,将铸造单晶硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度至不低于1200℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温10‑120min,保温结束后在以2‑15℃/min的冷却速率降温至常温。通过高温磷扩散退火工艺,有效减少铸造单晶硅片的黑丝面积,不仅有效降低电池片的EL不良比例,且能有效提升电池片的效率。

Description

铸造单晶硅片黑丝的去除方法、HIT异质结太阳能电池及其制 备方法
技术领域
本发明涉及硅片和太阳能电池制备技术领域,尤其涉及一种铸造单晶硅片黑丝的去除方法和HIT异质结太阳能电池及其制备方法。
背景技术
HIT异质结电池(Heterojunction with Intrinsic Thin-layer)全称是晶体硅异质结太阳电池,如图1所示,HIT异质结电池主要采用较高少子寿命寿命的N型单晶硅片作为衬底,通过化学气相沉积在其前后表面沉积本征非晶硅层和P/N型非晶硅层,然后通过物理气相沉积在其前后表面沉积透明导电层(TCO膜),最后在前后表面低温印刷栅格电极。HIT技术通过在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势,是高转换效率硅基太阳能电池的重要发展方向之一,但由于其高昂的生产原材料以及设备投入制约了其发展。
铸造单晶硅片为近几年快速发展的一种晶体硅片产品,其单次投料量大,但其生产成本远低于直拉单晶硅。同时,铸造单晶硅片的生长晶向为[001],可使用碱制绒工艺得到金字塔形状的绒面,但在制备过程中,由于铸造单晶硅片采用定向凝固生长,其籽晶多数采用薄硅块按照一定的规则铺底拼接而成,且在生长过程中排杂不如直拉单晶工艺,导致铸造单晶硅片仍存在少量晶界和位错,如图2中采用PL(Photoluminescence,光致发光)测试仪测量的铸造单晶硅片的PL图,图中团聚黑色线条即为黑丝,这些黑丝不仅影响电池片的EL不良比例,而且影响电池片的最终效率。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提出一种铸造单晶硅片黑丝的去除方法和一种HIT异质结太阳能电池及其制备方法。
本发明的一个方面,提供了一种铸造单晶硅片黑丝的去除方法,其步骤包括:高温磷扩散退火,将铸造单晶硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度至不低于1200℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温10-120min,保温结束后在以2-15℃/min的冷却速率降温至常温,通过高温磷扩散并退火去除上述硅片的黑丝面积。
通过高温磷扩散退火工艺,可以有效减少铸造单晶硅片的黑丝面积,不仅有效降低电池片的EL不良比例,且能有效提升电池片的效率。
进一步地,上述高温磷扩散退火步骤中,上述加热温度为1200-1350℃,上述保温时间为10-60min,上述冷却速率为2-15℃/min。
进一步地,上述高温磷扩散退火步骤中,上述加热温度为1300-1350℃,上述保温时间为10-20min,上述冷却速率为2-5℃/min。
进一步地,上述高温磷扩散退火步骤中,上述保护气体为氩气。
本发明的另一方面,提供了一种HIT异质结太阳电池的制备方法,其步骤包括:
预清洗,预清洗去除硅片的表面沾污;
制绒,对上述硅片进行碱制绒,制备金字塔绒面;
非晶硅沉积,化学气相沉积在上述硅片的表面制备非晶硅层;
透明导电膜沉积,物理气相沉积在上述硅片的表面制备透明导电膜;
丝网印刷,在上述硅片的表面制备栅格电极;
固化烧结,形成电池;
其中,上述硅片为N型铸造单晶硅片,上述步骤还包括:高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度至不低于1200℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温10-120min,保温结束后在以2-15℃/min的冷却速率降温至常温。
通过在HIT异质结电池制备过程中增加高温磷扩散退火过程,使得N型铸造单晶硅片能有效的被用于HIT异质结电池制备工艺,并使得其效率与采用直拉单晶制备的单晶硅制备的HIT异质结电池的效率相当或高于0.1~0.2%,由此有效降低了HIT异质结电池的成本,通过利用N型铸造单晶替代高少子寿命的N型单晶硅片,有效降低了成本,加快其产业化。
进一步地,上述高温磷扩散退火步骤中,上述加热温度为1200-1350℃,上述保温时间为10-60min,上述冷却速率为2-15℃/min。
进一步地,上述高温磷扩散退火步骤中,上述加热温度为1300-1350℃,上述保温时间为10-20min,上述冷却速率为2-5℃/min。
进一步地,上述高温磷扩散退火步骤中,上述保护气体为氩气。
进一步地,高温磷扩散退火步骤在上述制绒之前或制绒之后。
进一步地,上述高温磷扩散退火步骤后还包括清洗,去除上述硅片表面的磷硅玻璃层。
优选地,上述清洗方法为采用质量分数63%的硝酸与质量分数49%的氢氟酸,上述硝酸和氢氟酸的体积比为10~8:1~3,去除上述硅片表面的磷硅玻璃层。
进一步地,上述N型单晶硅片为N型掺磷铸造单晶硅片。
本发明的再一方面,本发明公开了一种HIT异质结太阳能电池,按照如上任一所述制备方法制备的HIT异质结太阳能电池。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是现有技术HIT异质结电池的示意图。
图2是PL测试仪测量的铸造单晶硅片的PL图。
图3是本发明一个实施例的HIT异质结太阳电池的制备方法的流程图。
图4是本发明又一个实施例的HIT异质结太阳电池的制备方法的流程图。
图5是本发明实施铸造单晶硅片去除方法前后铸造单晶硅片的黑丝PL图。
图6是不同温度下铸造单晶硅片的黑丝面积减少比例数据图。
图7是不同保温时间下铸造单晶硅片的黑丝面积减少比例数据图。
图8是不同冷却速率下铸造单晶硅片的黑丝面积减少比例数据图。
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,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明的一个方面,提供了一种铸造单晶硅片黑丝的去除方法,其步骤包括:高温磷扩散退火,将硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度至不低于1200℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在所述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温10-120min,保温结束后在以2-15℃/min的冷却速率降温至常温,通过在高温磷扩散并退火去除上述硅片的黑丝面积。
在以上步骤中,通过将铸造单晶硅片放入热处理中,并抽真空,将炉内温度加热至不低于1200℃,并在保护气氛,例如氩气下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温10-120min,保温结束后在以2-15℃/min的冷却速率降温至常温,通过在高温磷扩散并退火去除上述硅片的黑丝面积。本发明是基于发明人以下的发现,图6为在不同温度下铸造单晶硅片的黑丝面积减少比例数据图(图中保温时间为20min,冷却速率是2℃/min),由图可知,温度低于1200℃,高温磷扩散后黑丝的面积基本不变,甚至在700℃,黑丝会有轻微增加约0.8%,到800℃开始出现轻微的减少约0.9%,但基本变化不大,但到1200℃后,其黑丝面积明显变少,至1350℃时黑丝面积减少近90%。图5是本发明实施铸造单晶硅片去除方法前后铸造单晶硅片的黑丝PL图,左图为实施前铸造单晶硅片的PL图,右边为实施后铸造单晶的PL图。由图可知,在高温磷扩散退火实施前,铸造单晶硅片的表面有大量的黑丝,在经过磷扩散高温退火后,大量的黑丝被消除。黑丝的来源主要与晶界和位错有关,位错对后续电池片的效率存在负面影响,但晶界对后续电池片效率的影响则存在争议,在本发明中,黑丝的去除需要在不低于1200℃温度下,而在1350℃时效果更佳,其主要原因可能是在接近硅的熔点的温度下,对位错滑移到硅片表面的能量驱动力更高,改变了晶界与位错之间的关系,从而使得晶体晶格之间发生变化。图7为在不同保温时间下铸造单晶硅片的黑丝面积减少比例数据图(图中温度为1200℃,冷却速率是2℃/min)。由图可知,随着保温时间的增加,黑丝面积减少,在10min后,黑丝面积变化急剧减少,但在20min后趋于平稳,随后在120min后略有下降。在高温下,保温时间对黑丝面积的变化差异不大,其主要原因可能是现有技术中硅片的厚度在180μm-200μm之间,只要在保温一段时间后,其内部晶格的已经达到了充分的效果。图8为在不同冷却速率下N型铸造单晶硅片的黑丝面积减少比例数据图(图中温度为1200℃,保温时间为20min)。由图可知,随着冷却速率的增加,黑丝面积减少的比例减少,退火冷却速度2℃/min为效果最佳。退火冷却速度对退火去除位错有较大影响,退火冷却速度较慢比较好,但速度不能太慢,会影响能耗成本及生产效率。
以上实验中,需要说明的是,PL测试仪测量得到的PL图不仅可以观测到黑丝图,而且可以根据黑丝的像素,在设置阈值后,测量得到黑丝的面积。PL测试仪可直接测试裸片,制绒片和电池片,这都属于本技术领域人员已知晓的常识,在此就不在赘述。而本申请中,硅片的黑丝面积减少比例=(高温磷扩散前的硅片的黑丝面积-高温磷扩散后的硅片的黑丝面积)/高温磷扩散前的黑丝面积,可以理解的是,该硅片可以是裸片(切割后清洗完的硅片),也可以是制绒片,只需要在高温磷扩散前后都属于相同性质的硅片,PL测试的条件相同,其结果就可以作为定量分析对比。
在一些具体的实施例中,高温磷扩散退火步骤中,加热温度为1200-1350℃,例如可以是1200℃,1250℃,1300℃,1350℃,保温时间为10-60min,例如可以是10min,15min,20min,25min,30min,35min,40min,45min,50min,55min,60min。冷却速率为2-15℃/min,例如可以是2℃/min,3℃/min,4℃/min,5℃/min,6℃/min,7℃/min,8℃/min,9℃/min,10℃/min,11℃/min,12℃/min,13℃/min,14℃/min,15℃/min。由此可以提高铸造单晶硅片的黑丝去除效果。
在一些具体的实施例中,高温磷扩散退火步骤中,加热温度为1300-1350℃,保温时间为10-20min,所述冷却速率为2-5℃/min。由此可以提高铸造单晶硅片的黑丝去除效果。
本发明的另一个方面,本发明公开了一种铸造晶体硅的制备方法,如图3,4所示,其步骤包括:
预清洗,预清洗去除硅片的表面沾污;
制绒,对上述硅片进行碱制绒,制备金字塔绒面;
非晶硅沉积,化学气相沉积在上述硅片的表面制备非晶硅层;
透明导电膜沉积,物理气相沉积在上述硅片的表面制备透明导电膜;
丝网印刷,在上述硅片的表面制备栅格电极;
固化烧结,形成电池;
其中,上述硅片为N型铸造单晶硅片,上述步骤还包括:高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度至不低于1200℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温10-120min,保温结束后在以2-15℃/min的冷却速率降温至常温。
在以上步骤中,预清洗、制绒、非晶硅沉积、透明导电膜沉积、丝网印刷和固化烧结都是本领域技术人员所熟知的HIT异质结电池的常用技术手段,在此不再赘述。
在以上步骤中,HIT异质结电池所用硅片为N型铸造单晶硅片。铸造单晶硅片的单次投料量大,其生产成本远低于直拉单晶硅片。同时,铸造单晶硅片的生长晶向为[001],可使用碱制绒工艺得到金字塔形状的绒面。采用铸造单晶硅片替代N型单晶硅片制备HIT异质结电池,降低成本。在一些具体的实施例中,上述N型铸造单晶硅片为N型掺磷铸造单晶硅片,由此可以提高HIT异质结电池的品质。
在以上步骤中,通过将N型铸造硅片放入热处理中,并抽真空,将炉内温度加热至不低于1200℃,并在保护气氛,例如氩气下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温10-120min,保温结束后在以2-15℃/min的冷却速率降温至常温,通过在高温磷扩散并退火去除所述硅片黑丝。若将N型铸造单晶硅片直接运用到HIT异质结电池中,则其效率较低,不能运用生产。HIT电池片的整个制备工艺都在低于250℃低温下进行,普通电池工艺中会有一个700-900℃的高温。发明人尝试在该温度下对铸造单晶硅片进行处理,其最终的效果不是很理想。在经过多次试验后,发明人发现,将温度提升至1200℃以上,并配合一定的保温时间和冷却速率,黑丝和效率的数据都有明显改善。黑丝的来源主要与晶界和位错有关,黑丝的来源主要与晶界和位错有关,位错对后续电池片的效率存在负面影响,但晶界对后续电池片效率的影响则存在争议,在本发明中,黑丝的去除需要在不低于1200℃,而在1350℃时效果更佳,其主要原因可能是在接近硅的熔点的温度下,对位错滑移到硅片表面的能量驱动力更高,改变了晶界与位错之间的关系,从而使得晶体晶格之间发生变化,而该变化也正好适用于HIT异质结电池中低温处理的工艺。
以上步骤中,高温磷扩散退火步骤在所述制绒之前或之后。黑丝主要是硅片晶体生长过程中产生的晶界和位错有关,通过制绒无法改变其晶界和位错,只能减弱黑丝的颜色,减少后续EL的不良比例,制绒工艺不会影响高温磷扩散,而高温磷扩散也不会影响制绒工序,高温磷扩散退火步骤可以在制绒前或制绒后实施。
以上步骤中,所述高温磷扩散退火步骤后还包括清洗步骤。清洗步骤主要是为了去除高温磷扩散退火步骤后在表面形成的磷硅玻璃层。在一些具体的实施例中,该清洗步骤采用采用质量分数63%的硝酸与质量分数49%的氢氟酸进行一定体积的配制,所述配比为硝酸和氢氟酸的体积比为10~8:1~3,例如硝酸和氢氟酸的体积比是:10:1,10:2,10:3,9:1,9:2,9:3,8:1,8:2或8:3,由此可以在有效去除高温磷扩散后硅片表面的磷硅玻璃层,使得HIT异质结电池工艺有效进行。
在一些具体的实施例中,高温磷扩散退火步骤中,加热温度为1200-1350℃,例如可以是1200℃,1250℃,1300℃,1350℃,保温时间为10-60min,例如可以是10min,15min,20min,25min,30min,35min,40min,45min,50min,55min,60min。冷却速率为2-15℃/min,例如可以是2℃/min,3℃/min,4℃/min,5℃/min,6℃/min,7℃/min,8℃/min,9℃/min,10℃/min,11℃/min,12℃/min,13℃/min,14℃/min,15℃/min。由此可以提高HIT异质结电池的品质。
在一些具体的实施例中,高温磷扩散退火步骤中,加热温度为1300-1350℃,保温时间为10-20min,所述冷却速率为2-5℃/min。由此可以提高HIT异质结电池的品质。
本发明的再一个方面,本发明公开了一种HIT异质结电池,该异质结电池按照上述方法制备而成,该异质结电池成本低,效率高。
下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。
实施例1
自5×5的掺磷铸造单晶硅锭的边缘选取一硅块,切割成N型铸造单晶硅片。
(1)预清洗,预清洗去除N型铸造单晶硅片的表面沾污。
(2)高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度1200℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温60min,保温结束后在以2℃/min的冷却速率降温至常温。
(3)清洗;采用采用质量分数63%的硝酸与质量分数49%的氢氟酸,体积比为10:1进行高温磷扩散退火硅片的清洗,去除硅片表面的磷硅玻璃层。
(4)制绒,对上述硅片进行碱制绒,制备金字塔绒面;
(5)非晶硅沉积,化学气相沉积在上述硅片的表面制备非晶硅层;
(6)透明导电膜沉积,物理气相沉积在上述硅片的表面制备透明导电膜;
(7)丝网印刷,在上述硅片的表面制备栅格电极;
(8)固化烧结,形成电池;
(9)测量该批次电池的效率数据。
需要说明的是,上述5×5的掺磷铸造单晶硅锭,自可切割成5×5=25块的硅块,该硅块中,包括边角4块,边缘12块,中心9块,根据铸造单晶生长的原理,一般认为,一个硅锭中,9块中心硅块的性能相似,边缘12块的性能相似,边角4块的性能相似。
实施例2
选取与实施例1中相同硅锭的一边缘硅块。与实施例1不同之处在于:
(2)高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度1200℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温20min,保温结束后在以2℃/min的冷却速率降温至常温。
实施例3
选取与实施例1中相同硅锭的一边缘硅块。与实施例1不同之处在于:
(2)高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度1300℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温20min,保温结束后在以2℃/min的冷却速率降温至常温。
实施例4
选取与实施例1中相同硅锭的一边缘硅块。与实施例1不同之处在于:
(2)高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度1350℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温10min,保温结束后在以2℃/min的冷却速率降温至常温。
实施例5
选取与实施例1中相同硅锭的一边缘硅块。与实施例1不同之处在于:
(2)高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度1350℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温60min,保温结束后在以2℃/min的冷却速率降温至常温。
实施例6
选取与实施例1中相同硅锭的一边缘硅块。与实施例1不同之处在于:
(2)制绒,对上述硅片进行碱制绒,制备金字塔绒面;
(3)高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度1300℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温80min,保温结束后在以2℃/min的冷却速率降温至常温。
(4)清洗;采用质量分数63%的硝酸与质量分数49%的氢氟酸,体积比为10:1进行高温磷扩散退火硅片的清洗,去除硅片表面的磷硅玻璃层。
实施例7
选取与实施例1中相同硅锭的一边缘硅块。与实施例1不同之处在于:
(3)高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度1350℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温120min,保温结束后在以2℃/min的冷却速率降温至常温。
实施例8
选取与实施例1中相同硅锭的一边缘硅块。与实施例1不同之处在于:
(3)高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度1200℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温40min,保温结束后在以8℃/min的冷却速率降温至常温。
实施例9
选取与实施例1中相同硅锭的一边缘硅块。与实施例1不同之处在于:
(3)高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度1250℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温30min,保温结束后在以5℃/min的冷却速率降温至常温。
对比例1
选取与实施例1中相同硅锭的一边缘硅块。与实施例1不同之处在于:其HIT异质结电池的制备方法不包括(2)(3)步骤。
对比例2
选取一N型直拉单晶硅棒,其切割后硅片碘钝化后的少子寿命都大于10μs。与实施例1不同之处在于,其HIT异质结电池的制备方法不包括(2)(3)步骤。
对比例3
选取与实施例1中相同硅锭的一边缘硅块。与实施例1不同之处在于:
(3)高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度700℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温70min,保温结束后在以4℃/min的冷却速率降温至常温。
对比例4
选取与实施例1中相同硅锭的一边缘硅块。与实施例1不同之处在于:
(3)高温磷扩散退火,将上述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度900℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在上述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温20min,保温结束后在以2℃/min的冷却速率降温至常温。
评价
(1)效率数据。采用型号PV-XT1的德国HALM效率测试机测量实施例和对比例制备得到的HIT异质结电池的效率数据。
(2)评价指标:
效率增加数据=整批次实施例的平均效率数据-整批次对比例1的平均效率数据
结论:
实施例1-9与对比例1-4的效率数据的测量结果如表1所示,由表可知,通过在HIT异质结电池制备过程中增加高温磷扩散退火过程,使得N型铸造单晶硅片的效率增加了0.3-1.0%,并使得其效率比采用直拉单晶制备的单晶硅制备的HIT异质结电池的效率相当或高于0.1~0.2%,由此有效降低了HIT异质结电池的成本,通过利用N型铸造单晶替代高少子寿命的N型单晶硅片,有效降低了成本,加快其产业化。
表1实施例1-9与对比例1-4的效率数据的测量结果
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种铸造单晶硅片黑丝的去除方法,其特征在于,其步骤包括:高温磷扩散退火,将所述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度至不低于1250℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在所述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温10-120min,保温结束后在以2-15℃/min的冷却速率降温至常温,通过高温磷扩散退火去除所述硅片的黑丝面积。
2.根据权利要求1所述的铸造单晶硅片黑丝的去除方法,其特征在于,所述高温磷扩散退火步骤中,所述加热温度为1250-1350℃,所述保温时间为10-60min,所述冷却速率为2-15℃/min。
3.根据权利要求1所述的铸造单晶硅片黑丝的去除方法,其特征在于,所述高温磷扩散退火步骤中,所述加热温度为1300-1350℃,所述保温时间为10-20min,所述冷却速率为2-5℃/min。
4.根据权利要求1所述的铸造单晶硅片黑丝的去除方法,其特征在于,所述高温磷扩散退火步骤中,所述保护气氛为氩气。
5.一种HIT异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,其步骤包括:
预清洗,预清洗去除硅片的表面沾污;
制绒,对所述硅片进行碱制绒,制备金字塔绒面;
非晶硅沉积,化学气相沉积在所述硅片的表面制备非晶硅层;
透明导电膜沉积,物理气相沉积在所述硅片的表面制备透明导电膜;
丝网印刷,在所述硅片的表面制备栅格电极;
固化烧结,形成电池;
其中,所述硅片为N型铸造单晶硅片,所述步骤还包括:高温磷扩散退火,将所述硅片放入热处理炉中,抽真空,并加热温度至不低于1250℃,在保护气氛下通三氯氧磷进行表面磷扩散,在所述硅片的表面形成一层磷硅玻璃层,并保温10-120min,保温结束后在以2-15℃/min的冷却速率降温至常温。
6.根据权利要求5所述的HIT异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述高温磷扩散退火步骤中,所述加热温度为1250-1350℃,所述保温时间为10-60min,所述冷却速率为2-15℃/min。
7.根据权利要求5所述的HIT异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述高温磷扩散退火步骤中,所述加热温度为1300-1350℃,所述保温时间为10-20min,所述冷却速率为2-5℃/min。
8.根据权利要求5所述的HIT异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述高温磷扩散退火步骤中,所述保护气氛为氩气。
9.根据权利要求5所述的 HIT异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,高温磷扩散退火步骤在所述制绒之前或制绒之后。
10.根据权利要求5所述的 HIT异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述高温磷扩散退火步骤后还包括清洗。
11.根据权利要求10所述的 HIT异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述清洗方法为采用质量分数63%的硝酸与质量分数49%的氢氟酸,所述硝酸和氢氟酸的体积比为10~8:1~3,去除所述硅片表面的磷硅玻璃层。
12.根据权利要求5所述的HIT异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述N型铸造单晶硅片为N型掺磷铸造单晶硅片。
13.一种HIT异质结太阳能电池,其特征在于,按照权利要求5-12任一所述方法制备的异质结太阳电池。
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