CN113488550A - 异质结电池及异质结电池制备方法 - Google Patents

异质结电池及异质结电池制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113488550A
CN113488550A CN202110765905.8A CN202110765905A CN113488550A CN 113488550 A CN113488550 A CN 113488550A CN 202110765905 A CN202110765905 A CN 202110765905A CN 113488550 A CN113488550 A CN 113488550A
Authority
CN
China
Prior art keywords
type substrate
double
velvet
layer
type
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
CN202110765905.8A
Other languages
English (en)
Inventor
徐晓华
周肃
姚真真
张良
龚道仁
王文静
庄挺挺
杨龙
魏文文
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.)
Anhui Huasheng New Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Anhui Huasheng New Energy Technology Co ltd
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 Anhui Huasheng New Energy Technology Co ltd filed Critical Anhui Huasheng New Energy Technology Co ltd
Priority to CN202110765905.8A priority Critical patent/CN113488550A/zh
Publication of CN113488550A publication Critical patent/CN113488550A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02366—Special surface textures of the substrate or of a layer on the substrate, e.g. textured ITO/glass substrate or superstrate, textured polymer layer on glass substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022433—Particular geometry of the grid contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0745—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
    • H01L31/0747—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
    • H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
    • H01L31/208—Particular post-treatment of the devices, e.g. annealing, short-circuit elimination
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及太阳能电池技术领域，提供异质结电池及其制备方法。该异质结电池的制备方法包括，对N型衬底原片进行双面制绒，得到双绒N型衬底；对所述双绒N型衬底的其中一侧进行腐蚀，得到一侧为绒面、另一侧为光面的待加工N型衬底；采用所述待加工N型衬底制备异质结电池。该异质结电池的制备方法制备的异质结电池，将N型衬底原片一面设计成绒面结构，另一面设计成光面结构，反射率增加，使光面的单位面积的缺陷态密度减小，使更多的载流子在PN结分离后能够穿过N型衬底与P型非晶/微晶硅层到达第二透明导电层；而且，光面的反射效果更好，可以增加长波光的吸收率，这些对于提高发电效率都起到重要的作用。

Description

异质结电池及异质结电池制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及异质结电池及异质结电池制备方法。
背景技术
非晶硅/晶体硅异质结电池的非晶硅层带隙大于晶体硅，是一种开压较大的N型主流硅基太阳能电池，非晶硅/晶体硅异质结电池的结构从上到下依次包括金属电极、透明导电层、N型掺杂非晶/微晶硅层、N型掺杂单晶硅片、P型掺杂非晶/微晶硅层、透明导电层、金属电极。
常规非晶硅/晶体硅异质结电池的制备工艺主要包括四个步骤：首先，通过湿法腐蚀在单晶硅片上、下表面制备金字塔绒面并清洗；之后，通过等离子体化学气相沉积法在上表面的金字塔绒面外侧沉积一层N型重掺杂非晶硅薄膜，在下表面的金字塔绒面外侧沉积一层P型掺杂非晶硅薄膜；然后，通过磁控溅射法在电池上、下表面的非晶硅层外侧溅射一层透明导电层；最后，在电池上、下表面的透明导电层的外侧分别沉积金属电极。第一个步骤中，在硅片表面制备金字塔绒面的目的是制造陷光结构，以提高发电效率。
然而，经过研究发现，异质结电池的金字塔结构绒面由于表面积太大，单位面积的缺陷态密度更大，载流子的复合更加严重，不利于载流子的传输。而且，由于PN结位于电池背面侧(背结电池)，载流子的复合率较高时，不利于载流子在PN结分离后穿过晶体硅和非晶硅层到达透明导电层，从而影响电池的发电效率。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的异质结电池由于金字塔结构绒面导致电池背面载流子的复合率较高，不利于载流子在PN结分离后穿过晶体硅和非晶硅层到达透明导电层，进而影响电池的发电效率的缺陷，从而提供一种异质结电池及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
作为本申请的一方面，提供一种异质结电池的制备方法，包括如下步骤：对N型衬底原片进行双面制绒，得到双绒N型衬底；
对所述双绒N型衬底的其中一侧进行腐蚀，得到一侧为绒面、另一侧为光面的待加工N型衬底；
采用所述待加工N型衬底制备异质结电池；
其中，所述待加工N型衬底的光面对300nm－1100nm波长范围的平均反射率介于30－55％之间。
优选的是，对N型衬底原片进行双面制绒，得到双绒N型衬底的步骤中，包括：
将所述N型衬底原片放置在浓度为1％－8％的NaOH溶液或KOH溶液中腐蚀，进行双面制绒，得到所述双绒N型衬底，其中，反应温度范围为60℃－90℃，反应时间范围为1min－20min；
其中，所述N型衬底原片为80μm－180μm的N型单晶硅片。
优选的是，对N型衬底原片进行双面制绒，得到双绒N型衬底的步骤之前，还包括：
将所述N型衬底原片放置在浓度为10％－30％的NaOH溶液或KOH溶液中进行腐蚀，去除所述N型衬底原片表面的损伤层，其中，反应温度范围为60℃－90℃，反应时间范围为2min－20min。
优选的是，对所述双绒N型衬底的其中一侧进行腐蚀，得到一侧为绒面、另一侧为光面的待加工N型衬底的步骤中，包括：
在所述双绒N型衬底的表面制备出氧化硅层；
采用酸性溶液清洗所述双绒N型衬底的其中一侧的氧化硅层；
采用碱性溶液对所述双绒N型衬底去除所述氧化硅层的一侧进行腐蚀；
采用酸性溶液清洗所述双绒N型衬底的另一侧的氧化硅层；
水洗所述双绒N型衬底，得到一侧为绒面、另一侧为光面的待加工N型衬底。
优选的是，在所述双绒N型衬底的表面制备出氧化硅层的步骤中，包括：
将所述双绒N型衬底放在管式扩散炉里并通入氧气，在两侧的绒面表面氧化出氧化硅层，其中，反应温度范围为700℃－1200℃，管式扩散炉里的压强范围为0.01MPa－2.5MPa，氧化时间为10min－120min，形成的所述氧化硅层的厚度范围为20nm－1000nm。
优选的是，采用酸性溶液清洗所述双绒N型衬底的另一侧的氧化硅层的步骤中，包括：
在链式清洗设备中用浓度为0.8％－20％的HF溶液腐蚀掉所述双绒N型衬底的其中一侧的氧化硅层，其中，反应温度范围为20℃－25℃，反应时间范围为1min－20min。
优选的是，采用碱性溶液对所述双绒N型衬底的其中一侧进行腐蚀的步骤中，包括：
将一侧有氧化硅层的所述双绒N型衬底放在浓度为3％－20％的NaOH溶液或KOH溶液里，温度范围为80℃－90℃，对所述双绒N型衬底去除所述氧化硅层的一侧进行腐蚀。
优选的是，采用酸性溶液清洗所述双绒N型衬底的一侧的氧化硅层的步骤中，包括：
采用浓度为0.8％－5％的HF溶液清洗掉所述双绒N型衬底的一侧的氧化硅层，温度范围为20℃－25℃，反应时间范围为1min－20min。
优选的是，采用所述待加工N型衬底制备异质结电池，包括：
在所述待加工N型衬底的一侧制备第一钝化层，在另一侧制备第二钝化层；
在所述第一钝化层的表面形成N型非晶/微晶硅层，在所述第二钝化层的表面形成P型非晶/微晶硅层；
在所述N型非晶/微晶硅层的表面制备第一透明导电层，在所述P型非晶/微晶硅层的表面制备第二透明导电层；
在所述第一透明导电层的表面制备第一电极，在所述第二透明导电层的表面制备第二电极。
作为本申请的另一方面，提供一种异质结电池，包括：N型衬底，所述N型衬底的一侧向外依次设置有第一钝化层、N型非晶/微晶硅层、第一透明导电层和第一电极；所述N型衬底的另一侧向外依次设置有第二钝化层、P型非晶/微晶硅层、第二透明导电层和第二电极；所述N型衬底的一侧为绒面，另一侧为光面，所述光面对300nm－1100nm波长范围的平均反射率介于30－55％之间。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的异质结电池的制备方法，将N型衬底原片制备成一面为绒面、另一面为光面的待加工N型衬底；采用待加工N型衬底制备异质结电池；制备出的异质结电池，绒面朝向光源设置，可以降低光的反射，提高光子的利用率，增大电池的电流，提高发电效率。而且，由于光面背向光源设置，从光面入射的光强较弱，对于陷光能力的要求没有绒面高，设计成光面后钝化效果更好，可以使单位面积的缺陷态密度减小，使更多的载流子在PN结分离后能够穿过N型衬底与P型非晶/微晶硅层到达透明导电层，提高发电效率；而且，光面对300nm－1100nm波长范围的平均反射率介于30－55％之间，光面的反射效果更好，可以增加长波光的吸收率。
2.本发明提供的异质结电池的制备方法，先将N型衬底放在管式扩散炉里并通入氧气，在绒面表面氧化出氧化硅层，然后在链式清洗设备中用HF溶液腐蚀掉N型衬底其中一面的氧化硅层，将单面有氧化硅层的N型衬底放在槽式碱溶液里，由于氧化硅与碱的反应很慢，氧化硅层相当于一层掩护膜，只有另一面被碱溶液腐蚀。最后再用HF把原作为掩护膜的氧化硅层洗掉。这种单面制绒、背面腐蚀的结构能够有效降低非晶硅/晶体硅界面态密度、非晶硅/透明导电层界面态密度，降低载流子的复合，降低载流子在透明导电层的横向传输距离，更加快速有效地将载流子收集到金属电极上。
3.本发明提供的异质结电池，第一透明导电层的表面积大于第二透明导电层的表面积，在金属栅线形成的第一电极与第二电极的图形不变的条件下，载流子在第二透明导电层的横向传输距离更小，能够更好地将载流子收集到第二电极上，有利于提高电池的发电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例中的异质结电池的制备方法的流程图；
图2为图1中制备待加工N型衬底的流程图；
图3为图1中采用待加工N型衬底制备异质结电池的流程图；
图4为本发明一个实施例中异质结电池的待加工N型衬底的结构示意图；
图5为本发明一个实施例中异质结电池的结构示意图。
附图标记说明：
1、待加工N型衬底；2、第一钝化层；3、第二钝化层；
4、N型非晶/微晶硅层；5、P型非晶/微晶硅层；6、第一透明导电层；
7、第二透明导电层；8、第一电极；9、第二电极；
10、N型衬底。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图5为本发明一个实施例中异质结电池的结构示意图。如图5所示，本实施例中提供一种异质结电池，包括：N型衬底10，N型衬底10的一侧向外依次设置有第一钝化层2、N型非晶/微晶硅层4、第一透明导电层6和第一电极8；N型衬底10的另一侧向外依次设置有第二钝化层3、P型非晶/微晶硅层5、第二透明导电层7和第二电极9；其中，该N型衬底10朝向第一电极8的一面为绒面结构，N型衬底1朝向第二电极9的一面为光面结构。
其中，N型衬底10可以由N型硅片或者N型单晶硅片制成。例如，该N型衬底10的一侧的绒面结构可以包含多个金字塔形的凸起。
本发明提供的异质结电池，使用时，N型衬底的一侧(为绒面结构)朝向光源设置，可以降低光的反射，提高光子的利用率，增大电池的电流，提高发电效率。而且，由于另一侧(为光面结构)背向光源设置，从另一侧入射的光强较弱，对于陷光能力的要求相对没有朝向光源一侧高，设计成光面后可以使单位面积的缺陷态密度减小，使更多的载流子在PN结分离后能够穿过工N型衬底与P型非晶/微晶硅层到达第二透明导电层，提高发电效率；而且，光面对300nm－1100nm波长范围的平均反射率介于30－55％之间，光面的反射效果更好，可以增加长波光的吸收率。
本实施例中，第一钝化层2、N型非晶/微晶硅层4、第一透明导电层6的表面均为凹凸不平的结构；第二钝化层3、P型非晶/微晶硅层5、第二透明导电层7的表面均为光面结构。
图1为本发明一个实施例中的异质结电池的制备方法的流程图，该制备方法包括对N型衬底10的处理，对N型衬底原片进行双面制绒，得到双绒N型衬底；对双绒N型衬底的其中一侧进行腐蚀，得到一侧为绒面、另一侧为光面的待加工N型衬底1；采用待加工N型衬底1制备异质结电池；其中，所述待加工N型衬底的光面对300nm－1100nm波长范围的平均反射率介于30－55％之间。
图3为图1中采用待加工N型衬底制备异质结电池的流程图。如图1与图3所示，另一个实施例中提供一种上述实施例中的异质结电池的制备方法，包括如下步骤：制备一面为绒面，另一面为光面的待加工N型衬底1；在待加工N型衬底1的一侧制备第一钝化层2，在待加工N型衬底1的另一侧制备第二钝化层3；在第一钝化层2的表面沉积N型非晶/微晶硅层4，在第二钝化层3的表面沉积P型非晶/微晶硅层5；在N型非晶/微晶硅层4的表面制备第一透明导电层6，在P型非晶/微晶硅层5的表面制备第二透明导电层7；在第一透明导电层6的表面丝印第一电极8，在第二透明导电层7的表面丝印第二电极9。其中，对于图3所示在待加工N型衬底1两侧分别制备对称的各层结构的顺序不做限定，以上工艺顺序仅作示例。
图2为图1中制备待加工N型衬底的流程图；图4为本发明一个实施例中异质结电池的待加工N型衬底的结构示意图。如图2与图4所示，本实施例中，制备一面为绒面，另一面为光面的待加工N型衬底1具体包括：对N型衬底原片进行双面腐蚀；进行双面绒面制备得到双绒N型衬底；在双绒N型衬底的表面制备出氧化硅层；清洗掉双绒N型衬底的其中一侧的氧化硅层，并进行腐蚀；清洗掉双绒N型衬底的另一侧的氧化硅层，水洗双绒N型衬底后形成待加工N型衬底1。
本实施例中，对N型衬底原片进行双面腐蚀具体包括：选择厚度在80－180μm的N型衬底原片，在盛有浓度为10％－30％的NaOH溶液或KOH溶液的槽具中进行腐蚀，去除N型衬底原片表面的损伤层，这里的N型衬底原片可以为N型硅片，损伤层为由硅棒形成硅片后的层表面，往往附着有一些碎屑或在空气中形成的氧化层。其中，腐蚀反应温度范围为60℃－90℃，反应时间范围为2min－20min。
本实施例中，进行双面绒面制备具体包括：将N型衬底原片放入盛有浓度为1％－8％的NaOH溶液或KOH溶液的槽具中，在其表面腐蚀出绒面，得到双绒N型衬底，其中，反应温度范围为60℃－90℃，反应时间范围为1min－20min。
本实施例中，在双绒N型衬底表面制备出氧化硅层具体包括：把双绒N型衬底放在管式扩散炉里并通入氧气，在两侧的绒面表面氧化出氧化硅层，其中，反应温度范围为700℃－1200℃，管式扩散炉里的压强范围为0.01MPa－2.5MPa，氧化时间为10－120min，形成的氧化硅层的厚度范围为20nm－1000nm。
本实施例中，采用酸性溶液清洗双绒N型衬底的其中一侧的氧化硅层具体包括：在链式清洗设备中用浓度为0.8％－20％的HF溶液腐蚀掉双绒N型衬底的另一侧的氧化硅层，其中，反应温度范围为20℃－25℃，反应时间范围为1min－20min。
本实施例中，在碱性溶液中对双绒N型衬底的其中一侧进行腐蚀具体包括：把一侧有氧化硅层的双绒N型衬底放在装有浓度为3％－20％的NaOH溶液或KOH溶液的槽具里，温度范围设置为80℃－90℃，对双绒N型衬底去除所述氧化硅层的一侧进行腐蚀。
本实施例中，采用酸性溶液清洗双绒N型衬底的一侧的氧化硅层具体包括：用浓度为0.8％－5％的HF溶液清洗掉双绒N型衬底的一侧剩余的氧化硅层，温度范围为20℃－25℃，反应时间范围为1min－20min。
以下为本实施例中以N型衬底的厚度为130μm的异质结电池作为示例，说明该制备方法的具体步骤：
选择厚度为130μm的N型衬底原片，在浓度为15％的NaOH溶液中进行腐蚀，去除N型衬底原片表面的损伤层，其中，反应温度为80℃，反应时间为5min；
之后，将N型衬底原片放入盛有浓度为2％的NaOH溶液的槽具中，在其表面腐蚀出绒面，得到双绒N型衬底，其中，反应温度为85℃，反应时间为5min；
之后，把双绒N型衬底放在管式扩散炉里并通入氧气，在绒面表面氧化出氧化硅层，其中，反应温度为800℃，管式扩散炉里的压强为0.5MPa，氧化时间为30min，形成的氧化硅层的厚度为200nm；
之后，在链式清洗设备中用浓度为1.7％的HF溶液腐蚀掉双绒N型衬底的其中一侧的氧化硅层，其中，反应温度为25℃，反应时间为10min；
之后，把仅一侧有氧化硅层的双绒N型衬底放在盛有浓度为12％的NaOH溶液的槽具里，温度为85℃，对双绒N型衬底的去除所述氧化硅层的一侧进行腐蚀；
之后，用浓度为1.7％的HF溶液清洗掉双绒N型衬底的另一侧剩余的氧化硅层，温度为22℃，反应时间为5min，得到待加工N型衬底1；
之后，用纯水把待加工N型衬底1清洗干净；
之后，采用等离子体化学气相沉积法制备第一钝化层以及第二钝化层；
之后，采用等离子体化学气相沉积法制备P型非晶/微晶硅层以及N型非晶/微晶硅层；
之后，采用磁控溅射法制备第一透明导电层以及第二透明导电层；
最后，采用丝印金属制备出第一电极以及第二电极并烘干烧结。
综上，本发明中的异质结电池，其N型衬底的一面为绒面、另一面为光面的结构能够有效降低非晶硅/晶体硅界面态密度、非晶硅/透明导电层界面态密度，降低载流子的复合，降低载流子在透明导电层的横向传输距离；并且，光面结构的反射率增加，更加快速有效地将载流子收集到金属电极上，可将异质结电池正面的发电效率提高0.2％。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种异质结电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
对N型衬底原片进行双面制绒，得到双绒N型衬底；
对所述双绒N型衬底的其中一侧进行腐蚀，得到一侧为绒面、另一侧为光面的待加工N型衬底；
采用所述待加工N型衬底制备异质结电池；
其中，所述待加工N型衬底的光面对300nm－1100nm波长范围的平均反射率介于30－55％之间。
2.根据权利要求1所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，对N型衬底原片进行双面制绒，得到双绒N型衬底的步骤中，包括：
将所述N型衬底原片放置在浓度为1％－8％的NaOH溶液或KOH溶液中腐蚀，进行双面制绒，得到所述双绒N型衬底，其中，反应温度范围为60℃－90℃，反应时间范围为1min－20min；
其中，所述N型衬底原片为80μm－180μm的N型单晶硅片。
3.根据权利要求1所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，对N型衬底原片进行双面制绒，得到双绒N型衬底的步骤之前，还包括：
将所述N型衬底原片放置在浓度为10％－30％的NaOH溶液或KOH溶液中进行腐蚀，去除所述N型衬底原片表面的损伤层，其中，反应温度范围为60℃－90℃，反应时间范围为2min－20min。
4.根据权利要求1所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，对所述双绒N型衬底的其中一侧进行腐蚀，得到一侧为绒面、另一侧为光面的待加工N型衬底的步骤中，包括：
在所述双绒N型衬底的表面制备出氧化硅层；
采用酸性溶液清洗所述双绒N型衬底的其中一侧的氧化硅层；
采用碱性溶液对所述双绒N型衬底去除所述氧化硅层的一侧进行腐蚀；
采用酸性溶液清洗所述双绒N型衬底的另一侧的氧化硅层；
水洗所述双绒N型衬底，得到一侧为绒面、另一侧为光面的待加工N型衬底。
5.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，在所述双绒N型衬底的表面制备出氧化硅层的步骤中，包括：
将所述双绒N型衬底放在管式扩散炉里并通入氧气，在两侧的绒面表面氧化出氧化硅层，其中，反应温度范围为700℃－1200℃，管式扩散炉里的压强范围为0.01MPa－2.5MPa，氧化时间为10min－120min，形成的所述氧化硅层的厚度范围为20nm－1000nm。
6.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，采用酸性溶液清洗所述双绒N型衬底的另一侧的氧化硅层的步骤中，包括：
在链式清洗设备中用浓度为0.8％－20％的HF溶液腐蚀掉所述双绒N型衬底的其中一侧的氧化硅层，其中，反应温度范围为20℃－25℃，反应时间范围为1min－20min。
7.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，采用碱性溶液对所述双绒N型衬底的其中一侧进行腐蚀的步骤中，包括：
将一侧有氧化硅层的所述双绒N型衬底放在浓度为3％－20％的NaOH溶液或KOH溶液里，温度范围为80℃－90℃，对所述双绒N型衬底去除所述氧化硅层的一侧进行腐蚀。
8.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，采用酸性溶液清洗所述双绒N型衬底的一侧的氧化硅层的步骤中，包括：
采用浓度为0.8％－5％的HF溶液清洗掉所述双绒N型衬底的一侧的氧化硅层，温度范围为20℃－25℃，反应时间范围为1min－20min。
9.根据权利要求1－8任一项所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，采用所述待加工N型衬底制备异质结电池，包括：
在所述待加工N型衬底的一侧制备第一钝化层，在另一侧制备第二钝化层；
在所述第一钝化层的表面形成N型非晶/微晶硅层，在所述第二钝化层的表面形成P型非晶/微晶硅层；
在所述N型非晶/微晶硅层的表面制备第一透明导电层，在所述P型非晶/微晶硅层的表面制备第二透明导电层；
在所述第一透明导电层的表面制备第一电极，在所述第二透明导电层的表面制备第二电极。
10.一种异质结电池，包括：N型衬底，所述N型衬底的一侧向外依次设置有第一钝化层、N型非晶/微晶硅层、第一透明导电层和第一电极；所述N型衬底的另一侧向外依次设置有第二钝化层、P型非晶/微晶硅层、第二透明导电层和第二电极；其特征在于，所述N型衬底的一侧为绒面，另一侧为光面，所述光面对300nm－1100nm波长范围的平均反射率介于30－55％之间。
CN202110765905.8A 2021-07-06 2021-07-06 异质结电池及异质结电池制备方法 Pending CN113488550A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110765905.8A CN113488550A (zh) 2021-07-06 2021-07-06 异质结电池及异质结电池制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110765905.8A CN113488550A (zh) 2021-07-06 2021-07-06 异质结电池及异质结电池制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113488550A true CN113488550A (zh) 2021-10-08

Family

ID=77941716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110765905.8A Pending CN113488550A (zh) 2021-07-06 2021-07-06 异质结电池及异质结电池制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113488550A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103489929A (zh) * 2013-10-14 2014-01-01 南开大学 一种硅衬底表面的陷光结构及其制备方法和应用
JP2014204028A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 信越化学工業株式会社 テクスチャ形成方法、太陽電池の製造方法及び太陽電池
US20150024541A1 (en) * 2012-03-14 2015-01-22 Imec Vzw Method for fabricating photovoltaic cells with plated contacts
CN108550632A (zh) * 2018-04-25 2018-09-18 协鑫集成科技股份有限公司 N型双面电池的制备方法及电池
CN109638103A (zh) * 2018-06-05 2019-04-16 中智(泰兴)电力科技有限公司 单晶硅异质结太阳电池用两面差异化绒面结构及制备方法
CN109638088A (zh) * 2018-12-24 2019-04-16 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池及其制作方法及制绒方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150024541A1 (en) * 2012-03-14 2015-01-22 Imec Vzw Method for fabricating photovoltaic cells with plated contacts
JP2014204028A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 信越化学工業株式会社 テクスチャ形成方法、太陽電池の製造方法及び太陽電池
CN103489929A (zh) * 2013-10-14 2014-01-01 南开大学 一种硅衬底表面的陷光结构及其制备方法和应用
CN108550632A (zh) * 2018-04-25 2018-09-18 协鑫集成科技股份有限公司 N型双面电池的制备方法及电池
CN109638103A (zh) * 2018-06-05 2019-04-16 中智(泰兴)电力科技有限公司 单晶硅异质结太阳电池用两面差异化绒面结构及制备方法
CN109638088A (zh) * 2018-12-24 2019-04-16 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池及其制作方法及制绒方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张链，陈子坚: "《多种能源融合的建筑节能系统的设计与应用》", 西安电子科技大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12021158B2 (en) Mask-layer-free hybrid passivation back contact cell and fabrication method thereof
CN104037257B (zh) 太阳能电池及其制造方法、单面抛光设备
CN113707761A (zh) 一种n型选择性发射极太阳能电池及其制备方法
CN116504877B (zh) 异质结电池及其制备方法
CN113471337B (zh) 异质结太阳能电池片的制备方法
CN113328012B (zh) 降低复合速率的perc电池的制作方法和perc电池
CN116435409A (zh) 异质结电池及其制备方法
CN113644142A (zh) 一种具有钝化接触的太阳能电池及其制备方法
WO2023020003A1 (zh) 一种太阳电池、绒面结构及其制备方法
CN111509089B (zh) 一种双面太阳能电池及其制作方法
US20160284888A1 (en) Photovoltaic element and manufacturing method therefor
CN116914012A (zh) 一种双面掺杂多晶硅钝化接触电池及其制备方法
CN115020537A (zh) 一种p型ibc电池及其制备方法
CN113013293A (zh) 一种异质结电池的制备方法
CN107731940B (zh) 一种perc多晶硅太阳能电池及其制备方法
CN112133786B (zh) Perc电池的背抛光方法
CN113488555A (zh) 异质结电池及制备方法、太阳能电池组件
CN113380922A (zh) 制备方法及选择性发射极太阳能电池
CN116053358B (zh) 一种异质结电池的制备方法
CN113921649A (zh) 一种硅基异质结太阳能电池制备方法
CN115036381B (zh) 一种p型硅背接触电池和制备方法
CN116613247A (zh) 背面p/n型掺杂区隔离的异质结电池制造方法
CN116469948A (zh) 一种TOPCon电池及其制备方法
CN102969371A (zh) 双面太阳能电池的构造及其制作方法
CN113488550A (zh) 异质结电池及异质结电池制备方法

Legal Events

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

Application publication date: 20211008