CN114883429A - 一种异质结电池及其制备方法 - Google Patents
一种异质结电池及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114883429A CN114883429A CN202210529241.XA CN202210529241A CN114883429A CN 114883429 A CN114883429 A CN 114883429A CN 202210529241 A CN202210529241 A CN 202210529241A CN 114883429 A CN114883429 A CN 114883429A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- amorphous silicon
- silicon layer
- pyramid
- layer
- type doped
- 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
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 7
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 148
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 60
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 51
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 51
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 40
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 35
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 16
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 14
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 20
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 11
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 236
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 38
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 36
- 239000010408 film Substances 0.000 description 25
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 8
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 7
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
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
- H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active 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
- H01L31/02—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
-
- 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
- H01L31/022475—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers composed of indium tin oxide [ITO]
-
- 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
-
- 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)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种异质结电池及其制备方法，属于异质结电池领域，包括晶体硅层，晶体硅层正面从内向外依次设置第一金字塔绒面、第一本征非晶硅层、N型掺杂非晶硅层、第一透明导电层、第一金属电极，背面从内向外依次设置第二金字塔绒面、第二本征非晶硅层、P型掺杂非晶硅层、第二透明导电层、第二金属电极，第二金字塔绒面的圆滑程度大于第一金字塔绒面。本发明的有益效果是：通过在刻蚀工艺对异质结电池晶体硅层正面和背面金字塔绒面进行非对称圆滑处理，使背面金字塔绒面圆滑程度大于正面金字塔绒面，改善了背面非晶硅层均匀性，在提高电池的转换效率、降低制造成本方面具有明显优势。
Description
技术领域
本发明涉及异质结电池领域，具体而言，涉及一种异质结电池及其制备方法。
背景技术
异质结电池(HIT)技术作为近年来引起行业高度关注的高效技术路线，因其光电转换效率高、性能优异、降本空间大，平价上网前景好，成为行业公认的下一代商业光伏产业技术。
硅基异质结太阳能电池一般采用双面金字塔绒面结构的N型单晶硅片制作形成，其中太阳光在金字塔表面发生二次反射，从而增加硅片对光的吸收率，提高太阳能电池的电池密度和光电转换效率。
其中，降低异质结电池成本和提高电池对光的吸收率一直是行业内研究人员重点关注的问题，其主要通过电池制造工艺、电池结构和材质的改进来实现。
如公开号为CN114203849A的发明专利申请公开了一种异质结太阳能电池和制备异质结太阳能电池的方法，其对第一掺杂层进行了改进，通过将第一掺杂层设置为至少三层掺杂子层，通过中间掺杂层可以减少层间应力，制备时通过调节与本征层和透明导电层靠近的掺杂子层的厚度和载流子浓度，可以获得更好的掺杂层与本征层的电接触以及掺杂层与透明导电层的电接触，导电性更好，工艺参数调节更加灵活，能有效改善界面间的载流子传输行为，提升光的吸收效果，从而保证电荷有效传输，提高异质结太阳能电池的光电转换效率。
再如公开号为CN114388639A的发明专利申请公开了一种铸锭晶硅异质结太阳能电池，包括铸锭晶硅衬底，所述铸锭晶硅衬底含有多个生长方向不同的晶粒；设置在铸锭晶硅衬底表面的金字塔绒面，其中，金字塔绒面底部的相邻晶粒边界位置具有平滑的弧形结构；设置在金字塔绒面表面的本征型非晶硅膜层和掺杂型的非晶硅膜层，其中，所述弧形结构上的本征型非晶硅膜层和掺杂型的非晶硅膜层的厚度比金字塔绒面的斜面上本征型非晶硅膜层和掺杂型的非晶硅膜层的厚度更厚，通过消除相邻晶粒边界位置金字塔形状底部的尖锐夹角结构，形成金字塔形状底部平滑的弧形结构相连接，以改善相邻晶粒边界位置的钝化效果，以提高铸锭晶硅制作的异质结太阳能电池的转换效率。
发明内容
为克服现有技术中异质结电池存在的对光的吸收率不高及制造成本高的问题，本发明提供了一种异质结电池及其制备方法，通过在刻蚀工艺对异质结电池晶体硅层正面和背面金字塔绒面进行非对称圆滑处理，使背面金字塔绒面圆滑程度大于正面金字塔绒面，改善了背面非晶硅层均匀性，在提高电池的转换效率、降低制造成本方面具有明显优势。具体技术方案如下：
一种异质结电池，包括晶体硅层，所述晶体硅层正面从内向外依次设置第一金字塔绒面、第一本征非晶硅层、N型掺杂非晶硅层、第一透明导电层、第一金属电极，所述晶体硅层背面从内向外依次设置第二金字塔绒面、第二本征非晶硅层、P型掺杂非晶硅层、第二透明导电层、第二金属电极，所述第二金字塔绒面的圆滑程度大于所述第一金字塔绒面。
对于异质结电池，金字塔曲率半径需要控制在一定范围内，如果金字塔曲率半径太小，则金字塔太过尖锐，非晶硅在其表面生长过程中容易产生缺陷，同时也会增加透明导电膜和低温浆料的用量，增加电池成本，而且背面金字塔绒面太过尖锐也不利于入射光的二次反射吸收；如果金字塔曲率半径太大，则不利于太阳光在正面金字塔绒面表面的二次反射，降低硅片对光的吸收率，从而降低了电池的电流密度和光电转换效率。
传统制绒后的单晶硅片双面绒面结构正反正通常设计成对称结构，而且优先考虑晶体硅层正面金字塔绒面对太阳光的二次反射效果的影响，这样往往会导致背面金字塔绒面不利于入射光的二次反射吸收；其次，非晶硅层沉积在金字塔表面厚度均匀性相对较差，使得背面p型掺杂非晶硅钝化的难度更大，钝化可优化空间也更小；另外，异质结电池背面透明导电膜和低温浆料用量较多，增加了电池的成本。
本专利通过对异质结电池晶体硅层正面和背面金字塔绒面进行非对称圆滑处理，使背面金字塔绒面圆滑程度大于正面金字塔绒面，不仅改善了背面非晶硅层均匀性，抑制了局部缺陷产生，从而实现更好的钝化效果；而且兼顾了太阳光在正面金字塔绒面上的二次反射效果和背面金字塔绒面对入射光的二次反射吸收，从而提高了电池电流。
这里金字塔的圆滑程度通过对塔顶弧形圆角的曲率半径进行设计而实现，所述第一金字塔绒面和所述第二金字塔绒面上金字塔的塔顶剖面均为弧形圆角，所述第二金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径大于所述第一金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径。
优选地，所述第一金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径为10nm-200nm，所述第二金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径为200nm-1000nm。
这里，通过设计金字塔塔顶弧形圆角的曲率半径，控制第二金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径大于第一金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径，使得第二金字塔绒面的圆滑程度大于所述第一金字塔绒面，即晶体硅层背面圆滑程度大于晶体硅层正面。
优选地，所述第一金字塔绒面和所述第二金字塔绒面上金字塔的大小相等，且均为1-12um。
优选地，所述第一本征非晶硅层和第二本征非晶硅层均是未掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅半导体薄膜中的一种或几种叠合的复合膜层；所述第一本征非晶硅层厚度为2-8nm且其不同位置厚度相同；所述第二本征非晶硅层厚度为2-8nm且不同位置厚度相同。
优选地，所述N型掺杂非晶硅层为N型掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅、微晶硅、微晶氧化硅、微晶碳化硅半导体薄膜中的一种或几种叠合的复合膜层；所述P型掺杂非晶硅层为P型掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅、微晶硅、微晶氧化硅、微晶碳化硅半导体薄膜中的一种或几种叠合的复合膜层；所述N型掺杂非晶硅层厚度为4-30nm且其不同位置的厚度相同；所述P型掺杂非晶硅层厚度为4-30nm且不同位置的厚度相同。
优选地，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层均为掺杂的氧化铟、氧化锌或氧化锡中的一种或几种叠合的复合层；所述第一透明导电层厚度为70-120nm且不同位置厚度相同；所述第二透明导电层厚度为70-120nm且不同位置厚度相同。
优选地，所述晶体硅层为N型掺杂单晶硅、N型掺杂类单晶硅、P型掺杂单晶硅或P型掺杂类单晶硅。
优选地，所述第一金属电极为Ag、Cu、Al、Ni中的一种或几种的复合层。
优选地，所述第一金属电极厚度为10-50um，宽度为5-50um。
优选地，所述第二金属电极为Ag、Cu、Al、Ni中的一种或几种的复合层。
优选地，所述第二金属电极厚度为10-50um，宽度为5-50um。
本发明还提供了一种上述异质结电池的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，提供晶体硅层；
步骤二，在晶体硅层正面和背面形成金字塔绒面；
步骤三，对晶体硅层的金字塔绒面进行非对称圆滑处理，形成所述第一金字塔绒面和第二金字塔绒面；
步骤四，在晶体硅层正面沉积第一本征非晶硅层和N型掺杂非晶硅层；在晶体硅层背面沉积第二本征非晶硅层和P型掺杂非晶硅层；
步骤五，在N型掺杂非晶硅层上沉积第一透明导电层，在P型掺杂非晶硅层上沉积第二透明导电层；
步骤六：在第一透明导电层上利用丝网印刷形成第一金属电极，在第二透明导电层上利用丝网印刷形成第二金属电极。
优选地，步骤三中非对称圆滑处理采用的刻蚀溶液为氢氟酸与硝酸混合溶液或氢氟酸与臭氧混合溶液。
优选地，所述氢氟酸与硝酸混合溶液中氢氟酸的质量分数为0.1％-5.0％，硝酸的质量分数为20％-70％。
优选地，所述氢氟酸与臭氧混合溶液中氢氟酸的质量分数为0.1％-5.0％，臭氧的浓度为10-100ppm。
优选地，所述刻蚀溶液的温度均在为10-40℃，刻蚀时间均为0.1-10min。
这里对晶体硅层进行非对称圆滑处理有槽式刻蚀和链式刻蚀两种可行的方式，均可达到第二金字塔绒面的圆滑程度大于第一金字塔绒面的效果。
优选地，采用槽式刻蚀进行非对称圆滑处理，晶体硅层放置在花篮卡槽中，且相邻两片晶体硅层相对面均为正面或均为反面；控制相邻两晶体硅层正面之间间距均为L1，L1优选为1-4mm，相邻两晶体硅层背面间距均为L2，L2优选为3-10mm其中L1<L2。
采用槽式刻蚀进行非对称圆滑处理，设置溶液中晶体硅层背面间距大于正面间距，使得背面溶液局部浓度高于正面，相应的腐蚀速率也大于正面，处理后背面金字塔圆滑程度大于正面金字塔。
优选地，所述花篮卡槽之间的间距相等，晶体硅层插入卡槽时，采用每连续插2片间隔1卡槽的方式，且连续插的2片所述晶体硅层正面相对。
优选地，所述花篮卡槽之间间距不相等，采用一个小间距和一个大间距交替排布，晶体硅层插入卡槽时，两相邻晶体硅层正面相对距离为小间距。
优选地，采用链式刻蚀进行非对称圆滑处理，先通过滚轮带液对硅片背面进行单面圆滑刻蚀，单面刻蚀时间为0.5-1min；然后通过调整刻蚀溶液液面高度，实现浸泡双面圆滑刻蚀，双面刻蚀时间为0.5-1min。这样，通过液位高度的设置，使得单面刻蚀与双面刻蚀相结合，实现正面圆滑刻蚀时间t1<背面圆滑刻蚀时间t2。
有益效果：
采用本发明技术方案产生的有益效果如下：
(1)通过对异质结电池晶体硅层正面和背面金字塔绒面进行非对称圆滑处理，使背面金字塔绒面圆滑程度大于正面金字塔绒面，不仅改善了背面非晶硅层均匀性，抑制了局部缺陷产生，从而实现更好的钝化效果；而且兼顾了太阳光在正面金字塔绒面上的二次反射效果和背面金字塔绒面对入射光的二次反射吸收，从而提高了电池电流。
(2)采用刻蚀的方式对晶体硅层背面和正面金字塔绒面进行非对称圆滑处理，通过控制刻蚀时的腐蚀速率或刻蚀时间，使晶体硅层正面和背面金字塔绒面表面呈现不同的圆滑程度，具有工艺简单，可操作性强等特点。
(3)由于背面金字塔绒面圆滑程度要好于正面金字塔绒面，第二本征非晶硅层、P型掺杂非晶硅层、第二透明导电层及低温浆料在其上沉积时，沉积覆盖面积均要小于正面，在沉积厚度不变的情况下，减少了电池背面透明导电膜和低温浆料等的沉积量，从而降低了电池制造的材料成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明较佳之异质结电池层结构图；
图2是本发明实施例一中异质结电池制备工艺流程图；
图3是本发明实施例一中槽式刻蚀时晶体硅层在花篮卡槽中的放置位置示意图；
图4是本发明实施例二中异质结电池制备工艺流程图。
图中，1、晶体硅层；2、第一金字塔绒面；3、第二金字塔绒面；
4、第一本征非晶硅层；5、N型掺杂非晶硅层；6、第一透明导电层；
7、第一金属电极；8、第二本征非晶硅层；9、P型掺杂非晶硅层；
10、第二透明导电层；11、第二金属电极。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
本实施方式通过对异质结电池晶体硅层正面和背面金字塔绒面进行非对称圆滑处理，使背面金字塔绒面圆滑程度大于正面金字塔绒面，不仅改善了背面非晶硅层均匀性，抑制了局部缺陷产生，从而实现更好的钝化效果；而且兼顾了太阳光在正面金字塔绒面上的二次反射效果和背面金字塔绒面对入射光的二次反射吸收，从而提高了电池电流。具体实施方式如下：
如图1所示，异质结电池包括晶体硅层1，所述晶体硅层正面从内向外依次设置第一金字塔绒面2、第一本征非晶硅层4、N型掺杂非晶硅层5、第一透明导电层6、第一金属电极7，所述晶体硅层背面从内向外依次设置第二金字塔绒面3、第二本征非晶硅层8、P型掺杂非晶硅层9、第二透明导电层10、第二金属电极11，所述第二金字塔绒面的圆滑程度大于所述第一金字塔绒面。
对于异质结电池，金字塔曲率半径需要控制在一定范围内，如果金字塔曲率半径太小，则金字塔太过尖锐，非晶硅在其表面生长过程中容易产生缺陷，同时也会增加透明导电膜和低温浆料的用量，增加电池成本，而且背面金字塔绒面太过尖锐也不利于入射光的二次反射吸收；如果金字塔曲率半径太大，则不利于太阳光在正面金字塔绒面表面的二次反射，降低硅片对光的吸收率，从而降低了电池的电流密度和光电转换效率。
传统制绒后的单晶硅片双面绒面结构正反正通常设计成对称结构，而且优先考虑晶体硅层正面金字塔绒面对太阳光的二次反射效果的影响，这样往往会导致背面金字塔绒面不利于入射光的二次反射吸收；其次，非晶硅层沉积在金字塔表面厚度均匀性相对较差，使得背面p型掺杂非晶硅钝化的难度更大，钝化可优化空间也更小；另外，异质结电池背面透明导电膜和低温浆料用量较多，增加了电池的成本。
本专利通过对异质结电池晶体硅层正面和背面金字塔绒面进行非对称圆滑处理，使背面金字塔绒面圆滑程度大于正面金字塔绒面，不仅改善了背面非晶硅层均匀性，抑制了局部缺陷产生，从而实现更好的钝化效果；而且兼顾了太阳光在正面金字塔绒面上的二次反射效果和背面金字塔绒面对入射光的二次反射吸收，从而提高了电池电流。
这里金字塔的圆滑程度通过对塔顶弧形圆角的曲率半径进行设计而实现，所述第一金字塔绒面和所述第二金字塔绒面上金字塔的塔顶剖面均为弧形圆角，所述第二金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径大于所述第一金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径。
作为一种优选的实施方式，所述第一金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径为10nm-200nm，所述第二金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径为200nm-1000nm。
这里，通过设计金字塔塔顶弧形圆角的曲率半径，控制第二金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径大于第一金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径，使得第二金字塔绒面的圆滑程度大于所述第一金字塔绒面，即晶体硅层背面圆滑程度大于晶体硅层正面。
作为一种优选的实施方式，所述第一金字塔绒面和所述第二金字塔绒面上金字塔的大小相等，且均为1-12um。这里第一金字塔绒面和所述第二金字塔绒面上金字塔的大小也可以不相等，但是由于这并非本专利的核心技术点，故而不在此进行展开。
作为一种优选的实施方式，所述第一本征非晶硅层和第二本征非晶硅层均是未掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅半导体薄膜中的一种或几种叠合的复合膜层；所述第一本征非晶硅层厚度为2-8nm且其不同位置厚度相同；所述第二本征非晶硅层厚度为2-8nm且不同位置厚度相同。
作为一种优选的实施方式，所述N型掺杂非晶硅层为N型掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅、微晶硅、微晶氧化硅、微晶碳化硅半导体薄膜中的一种或几种叠合的复合膜层；所述P型掺杂非晶硅层为P型掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅、微晶硅、微晶氧化硅、微晶碳化硅半导体薄膜中的一种或几种叠合的复合膜层；所述N型掺杂非晶硅层厚度为4-30nm且其不同位置的厚度相同；所述P型掺杂非晶硅层厚度为4-30nm且不同位置的厚度相同。
作为一种优选的实施方式，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层均为掺杂的氧化铟、氧化锌或氧化锡中的一种或几种叠合的复合层；所述第一透明导电层厚度为70-120nm且不同位置厚度相同；所述第二透明导电层厚度为70-120nm且不同位置厚度相同。
作为一种优选的实施方式，所述晶体硅层为N型掺杂单晶硅、N型掺杂类单晶硅、P型掺杂单晶硅或P型掺杂类单晶硅。
作为一种优选的实施方式，所述第一金属电极为Ag、Cu、Al、Ni中的一种或几种的复合层。
作为一种优选的实施方式，所述第一金属电极厚度为10-50um，宽度为5-50um。
作为一种优选的实施方式，所述第二金属电极为Ag、Cu、Al、Ni中的一种或几种的复合层。
作为一种优选的实施方式，所述第二金属电极厚度为10-50um，宽度为5-50um。
本发明还提供了一种上述异质结电池的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，提供晶体硅层；
步骤二，在晶体硅层正面和背面形成金字塔绒面；
步骤三，对晶体硅层的金字塔绒面进行非对称圆滑处理，形成所述第一金字塔绒面和第二金字塔绒面；
步骤四，在晶体硅层正面沉积第一本征非晶硅层和N型掺杂非晶硅层；在晶体硅层背面沉积第二本征非晶硅层和P型掺杂非晶硅层；
步骤五，在N型掺杂非晶硅层上沉积第一透明导电层，在P型掺杂非晶硅层上沉积第二透明导电层；
步骤六：在第一透明导电层上利用丝网印刷形成第一金属电极，在第二透明导电层上利用丝网印刷形成第二金属电极。
作为一种优选的实施方式，步骤三中非对称圆滑处理采用的刻蚀溶液为氢氟酸与硝酸混合溶液或氢氟酸与臭氧混合溶液。
作为一种优选的实施方式，所述氢氟酸与硝酸混合溶液中氢氟酸的质量分数为0.1％-5.0％，硝酸的质量分数为20％-70％。
作为一种优选的实施方式，所述氢氟酸与臭氧混合溶液中氢氟酸的质量分数为0.1％-5.0％，臭氧的浓度为10-100ppm。
作为一种优选的实施方式，所述刻蚀溶液的温度均在为10-40℃，刻蚀时间均为0.1-10min。
这里对晶体硅层进行非对称圆滑处理有槽式刻蚀和链式刻蚀两种可行的方式，均可达到第二金字塔绒面的圆滑程度大于第一金字塔绒面的效果。
作为一种优选的实施方式，采用槽式刻蚀进行非对称圆滑处理，晶体硅层放置在花篮卡槽中，且相邻两片晶体硅层相对面均为正面或均为反面；控制相邻两晶体硅层正面之间间距均为L1，L1优选为1-4mm，相邻两晶体硅层背面间距均为L2，L2优选为3-10mm其中L1<L2。
采用槽式刻蚀进行非对称圆滑处理，设置溶液中晶体硅层背面间距大于正面间距，使得背面溶液局部浓度高于正面，相应的腐蚀速率也大于正面，处理后背面金字塔圆滑程度大于正面金字塔。
作为一种优选的实施方式，所述花篮卡槽之间的间距相等，晶体硅层插入卡槽时，采用每连续插2片间隔1卡槽的方式，且连续插的2片所述晶体硅层正面相对。
作为一种优选的实施方式，所述花篮卡槽之间间距不相等，采用一个小间距和一个大间距交替排布，晶体硅层插入卡槽时，两相邻晶体硅层正面相对距离为小间距。
作为一种优选的实施方式，采用链式刻蚀进行非对称圆滑处理，先通过滚轮带液对硅片背面进行单面圆滑刻蚀，单面刻蚀时间为0.5-1min；然后通过调整刻蚀溶液液面高度，实现浸泡双面圆滑刻蚀，双面刻蚀时间为0.5-1min。这里由于背面刻蚀时间大于正面，因此背面金字塔圆滑度大于正面金字塔。
下面采用两组实施例和两组对比例对采用本实施方式中电池结构及其制备方法的有益效果进行进一步的评述。
实施例一：
如图2所示，一种异质结电池的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101：提供N型晶体硅层，采用N型直拉单晶硅片，其厚度为150μm，电阻率为3Ω·cm，少子寿命2000μs；
步骤S102：形成金字塔绒面；使用质量百分比为2％NaOH和制绒添加剂混合溶液进行硅片制绒，温度为80℃。然后，采用RCA标准清洗方法对硅片进行表面清洗，清除表面污染杂质。接下来，用2％的氢氟酸溶液去除表面氧化层；
步骤S103：金字塔绒面非对称圆滑处理；所述金字塔绒面的非对称圆滑处理，通过槽式刻蚀实现，采用氢氟酸与硝酸混合溶液对制绒后的硅片进行刻蚀，混合溶液中氢氟酸的质量分数为0.5％，硝酸的质量分数为20-30％混合溶液的温度均在为15℃，刻蚀时间均为5min。
所述金字塔绒面的非对称圆滑处理，通过槽式刻蚀实现，刻蚀液中，晶体硅层正面间距为2.5mm，晶体硅层背面间距为5mm。通过设置溶液中硅片背面间距大于正面间距，使得背面溶液局部浓度高于正面，相应的腐蚀速率也大于正面，处理后背面金字塔圆滑程度大于正面金字塔。
所述非对称圆滑处理后的金字塔塔顶的剖面均为弧形圆角，正面金字塔塔顶的圆角曲率半径为150nm，背面金字塔塔顶的圆角曲率半径为600nm。
步骤S104：沉积正、背面非晶硅层；在N型晶体硅层正面，首先采用PECVD工艺沉积厚度为6nm的第一本征非晶硅层，反应气体为SiH4和H2，其中H2与SiH4的流量比值为5；PECVD设备的电源功率密度为20mW/cm2，压力为70Pa，衬底温度为200℃。
然后再在第一本征非晶硅层上沉积厚度为6nm的N型掺杂非晶硅层，反应气体为SiH4、H2和PH3，H2与SiH4的流量比值为5，PH3与SiH4的流量比值为0.02；PECVD设备的电源功率密度为15mW/cm2，压力为80Pa，衬底温度为200℃。
在N型晶体硅层背面，采用PECVD工艺沉积厚度为7nm的第二本征非晶硅层，反应气体为SiH4和H2，其中H2与SiH4的流量比值为5/1。PECVD设备的电源功率密度为20mW/cm2，压力为70Pa，衬底温度为200℃。然后再利用PECVD工艺沉积厚度为10nm的P型掺杂非晶硅层，反应气体为SiH4、B2H6和H2，其中H2与SiH4的流量比值为4，B2H6与SiH4的流量比值为0.04；PECVD设备的电源功率密度为15mW/cm2，压力为60Pa，衬底温度为200℃。
步骤S105：采用PVD方法在N型掺杂非晶硅层上沉积厚度为75nm的第一透明导电层，在P型掺杂非晶硅层上沉积厚度为75nm的第二透明导电层，且第一透明导电层和第二透明导电层均为ITO透明导电薄膜。ITO中的铟元素的质量百分比为90％，锡元素的质量百分比为10％。PVD设备中充入有Ar和O2，O2与Ar流量比值0.025，压力0.5Pa，衬底温度为室温。
步骤S106：最后在第一透明导电层上利用丝网印刷形成第一金属电极，在第二透明导电层上利用丝网印刷形成第二金属电极。
实施例二：
如图4所示，一种异质结电池的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101：提供N型晶体硅层，采用N型直拉单晶硅片，其厚度为150μm，电阻率为3Ω·cm，少子寿命2000μs；
步骤S102：形成金字塔绒面；使用质量百分比为2％NaOH和制绒添加剂混合溶液进行硅片制绒，温度为80℃。然后，采用RCA标准清洗方法对硅片进行表面清洗，清除表面污染杂质。接下来，用2％的氢氟酸溶液去除表面氧化层；
步骤S103：金字塔绒面非对称圆滑处理；所述金字塔绒面的非对称圆滑处理，通过通过链式刻蚀实现。刻蚀液为氢氟酸与硝酸混合溶液，其中中氢氟酸的质量分数为3％，硝酸的质量分数为45-50％；混合溶液的温度均为15℃，先通过滚轮带液对硅片背面进行单面圆滑刻蚀，单面刻蚀时间为0.5-1min；然后通过调整溶液液面高度，实现浸泡双面圆滑刻蚀，双面刻蚀时间为0.5-1min。由于背面刻蚀时间大于正面，因此背面金字塔圆滑度大于正面金字塔。
非对称圆滑处理后的金字塔塔顶的剖面均为弧形圆角，正面金字塔塔顶的圆角曲率半径为200nm，背面金字塔塔顶的圆角曲率半径为800nm。
步骤S104：沉积正、背面非晶硅层；在N型晶体硅层正面，首先采用PECVD工艺沉积厚度为6nm的第一本征非晶硅层，反应气体为SiH4和H2，其中H2与SiH4的流量比值为5；PECVD设备的电源功率密度为20mW/cm2，压力为70Pa，衬底温度为200℃。
然后再在第一本征非晶硅层上沉积厚度为6nm的N型掺杂非晶硅层，反应气体为SiH4、H2和PH3，H2与SiH4的流量比值为5，PH3与SiH4的流量比值为0.02；PECVD设备的电源功率密度为15mW/cm2，压力为80Pa，衬底温度为200℃。
在N型晶体硅层背面，采用PECVD工艺沉积厚度为7nm的第二本征非晶硅层，反应气体为SiH4和H2，其中H2与SiH4的流量比值为5/1。PECVD设备的电源功率密度为20mW/cm2，压力为70Pa，衬底温度为200℃。然后再利用PECVD工艺沉积厚度为10nm的P型掺杂非晶硅层，反应气体为SiH4、B2H6和H2，其中H2与SiH4的流量比值为4，B2H6与SiH4的流量比值为0.04；PECVD设备的电源功率密度为15mW/cm2，压力为60Pa，衬底温度为200℃。
步骤S105：采用PVD方法在N型掺杂非晶硅层上沉积厚度为75nm的第一透明导电层，与P型掺杂非晶硅层上沉积厚度为75nm的第二透明导电层，且第一透明导电层和第二透明导电层均为ITO透明导电薄膜。ITO中的铟元素的质量百分比为90％，锡元素的质量百分比为10％。PVD设备中充入有Ar和O2，O2与Ar流量比值0.025，压力0.5Pa，衬底温度为室温。
步骤S106：最后在第一透明导电层上利用丝网印刷形成第一金属电极，在第二透明导电层上利用丝网印刷形成第二金属电极。
对比例一：
一种异质结电池的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101：提供N型晶体硅层，采用N型直拉单晶硅片，其厚度为150μm，电阻率为3Ω·cm，少子寿命2000μs；
步骤S102：形成金字塔绒面；使用质量百分比为2％NaOH和制绒添加剂混合溶液进行硅片制绒，温度为80℃。然后，采用RCA标准清洗方法对硅片进行表面清洗，清除表面污染杂质。接下来，用2％的氢氟酸溶液去除表面氧化层；
步骤S103：金字塔绒面圆滑处理；所述金字塔绒面的非对称圆滑处理，通过槽式刻蚀实现，采用氢氟酸与硝酸混合溶液对制绒后的硅片进行刻蚀，混合溶液中氢氟酸的质量分数为1％，硝酸的质量分数为30-35％混合溶液的温度均在为15℃，刻蚀时间均为3min。
所述金字塔绒面的圆滑处理，通过槽式刻蚀实现，刻蚀液中，晶体硅层间距均为2.5mm。
所述非对称圆滑处理后的金字塔塔顶的剖面均为弧形圆角，正面金字塔塔顶和背面金字塔塔顶的圆角曲率半径均为150nm。
步骤S104：沉积正、背面非晶硅层；在N型晶体硅层正面，首先采用PECVD工艺沉积厚度为6nm的第一本征非晶硅层，反应气体为SiH4和H2，其中H2与SiH4的流量比值为5；PECVD设备的电源功率密度为20mW/cm2，压力为70Pa，衬底温度为200℃。
然后再在第一本征非晶硅层上沉积厚度为6nm的N型掺杂非晶硅层，反应气体为SiH4、H2和PH3，H2与SiH4的流量比值为5，PH3与SiH4的流量比值为0.02；PECVD设备的电源功率密度为15mW/cm2，压力为80Pa，衬底温度为200℃。
在N型晶体硅层背面，采用PECVD工艺沉积厚度为7nm的第二本征非晶硅层，反应气体为SiH4和H2，其中H2与SiH4的流量比值为5/1。PECVD设备的电源功率密度为20mW/cm2，压力为70Pa，衬底温度为200℃。然后再利用PECVD工艺沉积厚度为10nm的P型掺杂非晶硅层，反应气体为SiH4、B2H6和H2，其中H2与SiH4的流量比值为4，B2H6与SiH4的流量比值为0.04；PECVD设备的电源功率密度为15mW/cm2，压力为60Pa，衬底温度为200℃。
步骤S105：采用PVD方法在N型掺杂非晶硅层上沉积厚度为75nm的第一透明导电层，与P型掺杂非晶硅层上沉积厚度为75nm的第二透明导电层，且第一透明导电层和第二透明导电层均为ITO透明导电薄膜。ITO中的铟元素的质量百分比为90％，锡元素的质量百分比为10％。PVD设备中充入有Ar和O2，O2与Ar流量比值0.025，压力0.5Pa，衬底温度为室温。
步骤S106：最后在第一透明导电层上利用丝网印刷形成第一金属电极，在第二透明导电层上利用丝网印刷形成第二金属电极。
对比例二：
一种异质结电池的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101：提供N型晶体硅层，采用N型直拉单晶硅片，其厚度为150μm，电阻率为3Ω·cm，少子寿命2000μs；
步骤S102：形成金字塔绒面；使用质量百分比为2％NaOH和制绒添加剂混合溶液进行硅片制绒，温度为80℃。然后，采用RCA标准清洗方法对硅片进行表面清洗，清除表面污染杂质。接下来，用2％的氢氟酸溶液去除表面氧化层；
步骤S103：金字塔绒面圆滑处理；所述金字塔绒面的非对称圆滑处理，通过槽式刻蚀实现，采用氢氟酸与硝酸混合溶液对制绒后的硅片进行刻蚀，混合溶液中氢氟酸的质量分数为2％，硝酸的质量分数为45％混合溶液的温度均在为15℃，刻蚀时间均为5min。
所述金字塔绒面的圆滑处理，通过槽式刻蚀实现，刻蚀液中，晶体硅层间距均为5mm。
所述非对称圆滑处理后的金字塔塔顶的剖面均为弧形圆角，正面金字塔塔顶和背面金字塔塔顶的圆角曲率半径均为600nm。
步骤S104：沉积正、背面非晶硅层；在N型晶体硅层正面，首先采用PECVD工艺沉积厚度为6nm的第一本征非晶硅层，反应气体为SiH4和H2，其中H2与SiH4的流量比值为5；PECVD设备的电源功率密度为20mW/cm2，压力为70Pa，衬底温度为200℃。
然后再在第一本征非晶硅层上沉积厚度为6nm的N型掺杂非晶硅层，反应气体为SiH4、H2和PH3，H2与SiH4的流量比值为5，PH3与SiH4的流量比值为0.02；PECVD设备的电源功率密度为15mW/cm2，压力为80Pa，衬底温度为200℃。
在N型晶体硅层背面，采用PECVD工艺沉积厚度为7nm的第二本征非晶硅层，反应气体为SiH4和H2，其中H2与SiH4的流量比值为5/1。PECVD设备的电源功率密度为20mW/cm2，压力为70Pa，衬底温度为200℃。然后再利用PECVD工艺沉积厚度为10nm的P型掺杂非晶硅层，反应气体为SiH4、B2H6和H2，其中H2与SiH4的流量比值为4，B2H6与SiH4的流量比值为0.04；PECVD设备的电源功率密度为15mW/cm2，压力为60Pa，衬底温度为200℃。
步骤S105：采用PVD方法在N型掺杂非晶硅层上沉积厚度为75nm的第一透明导电层，与P型掺杂非晶硅层上沉积厚度为75nm的第二透明导电层，且第一透明导电层和第二透明导电层均为ITO透明导电薄膜。ITO中的铟元素的质量百分比为90％，锡元素的质量百分比为10％。PVD设备中充入有Ar和O2，O2与Ar流量比值0.025，压力0.5Pa，衬底温度为室温。
步骤S106：最后在第一透明导电层上利用丝网印刷形成第一金属电极，在第二透明导电层上利用丝网印刷形成第二金属电极。
分别对实施例一、实施例二及对比例一、对比例二中的电池在相同条件下进行测试，测试结果如表1。
表1实施例和对比例电池测试结果
如表1所示，实施例一和实施例二对金字塔绒面进行非对称圆滑处理，得到的使背面金字塔绒面圆滑程度大于正面金字塔绒面，其在改善背面非晶硅层均匀性，实现更好的钝化效果方面表现明显；经测试，其电池电流和电池光电转换效率相比于传统异质结电池也有明显提高；对比例一由于金字塔塔顶太过尖锐，其背面非晶硅层均匀性表现较差，而且也增加了背面透明导电膜和低温浆料的沉积量，制造成本较高；对比例二由于金字塔塔顶太过圆滑，降低了硅片对光的吸收率，电池的电流密度和光电转换效率均下降明显。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种异质结电池，其特征在于，包括晶体硅层，所述晶体硅层正面从内向外依次设置第一金字塔绒面、第一本征非晶硅层、N型掺杂非晶硅层、第一透明导电层、第一金属电极，所述晶体硅层背面从内向外依次设置第二金字塔绒面、第二本征非晶硅层、P型掺杂非晶硅层、第二透明导电层、第二金属电极，所述第二金字塔绒面的圆滑程度大于所述第一金字塔绒面。
2.根据权利要求1所述的一种异质结电池，其特征在于，所述第一金字塔绒面和所述第二金字塔绒面上金字塔的塔顶剖面均为弧形圆角，所述第二金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径大于所述第一金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径。
3.根据权利要求2所述的一种异质结电池，其特征在于，所述第一金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径为10nm-200nm，所述第二金字塔绒面上金字塔的塔顶弧形圆角的曲率半径为200nm-1000nm。
4.根据权利要求1所述的一种异质结电池，其特征在于，所述第一金字塔绒面和所述第二金字塔绒面上金字塔的大小相等，且均为1-12um。
5.根据权利要求1所述的一种异质结电池，其特征在于，所述第一本征非晶硅层和第二本征非晶硅层均是未掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅半导体薄膜中的一种或几种叠合的复合膜层；所述第一本征非晶硅层厚度为2-8nm且其不同位置厚度相同；所述第二本征非晶硅层厚度为2-8nm且不同位置厚度相同。
6.根据权利要求5所述的一种异质结电池，其特征在于，所述N型掺杂非晶硅层为N型掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅、微晶硅、微晶氧化硅、微晶碳化硅半导体薄膜中的一种或几种叠合的复合膜层；所述P型掺杂非晶硅层为P型掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅、微晶硅、微晶氧化硅、微晶碳化硅半导体薄膜中的一种或几种叠合的复合膜层；所述N型掺杂非晶硅层厚度为4-30nm且其不同位置的厚度相同；所述P型掺杂非晶硅层厚度为4-30nm且不同位置的厚度相同。
7.根据权利要求6所述的一种异质结电池，其特征在于，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层均为掺杂的氧化铟、氧化锌或氧化锡中的一种或几种叠合的复合层；所述第一透明导电层厚度为70-120nm且不同位置厚度相同；所述第二透明导电层厚度为70-120nm且不同位置厚度相同。
8.一种如权利要求1-7任一项所述异质结电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，提供晶体硅层；
步骤二，在晶体硅层正面和背面形成金字塔绒面；
步骤三，对晶体硅层的金字塔绒面进行非对称圆滑处理，形成所述第一金字塔绒面和第二金字塔绒面；
步骤四，在晶体硅层正面沉积第一本征非晶硅层和N型掺杂非晶硅层；在晶体硅层背面沉积第二本征非晶硅层和P型掺杂非晶硅层；
步骤五，在N型掺杂非晶硅层上沉积第一透明导电层，在P型掺杂非晶硅层上沉积第二透明导电层；
步骤六：在第一透明导电层上利用丝网印刷形成第一金属电极，在第二透明导电层上利用丝网印刷形成第二金属电极。
9.根据权利要求8所述的一种异质结电池的制备方法，其特征在于，采用槽式刻蚀进行非对称圆滑处理，晶体硅层放置在花篮卡槽中，且相邻两片晶体硅层相对面均为正面或均为反面；控制相邻两晶体硅层正面之间间距均为L1，相邻两晶体硅层背面间距均为L2，其中L1<L2。
10.根据权利要求8所述的一种异质结电池的制备方法，其特征在于，采用链式刻蚀进行非对称圆滑处理，通过液位高度的设置，使得单面刻蚀与双面刻蚀相结合，实现正面圆滑刻蚀时间t1<背面圆滑刻蚀时间t2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210529241.XA CN114883429A (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种异质结电池及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210529241.XA CN114883429A (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种异质结电池及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114883429A true CN114883429A (zh) | 2022-08-09 |
Family
ID=82675327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210529241.XA Pending CN114883429A (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种异质结电池及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114883429A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116435403A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-07-14 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种柔性单晶硅片和柔性太阳电池及其制备方法 |
| CN117410361A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-01-16 | 淮安捷泰新能源科技有限公司 | 一种太阳能电池组件及其双面制绒的TOPCon结构电池 |
| CN117637924A (zh) * | 2023-11-28 | 2024-03-01 | 苏州迈为科技股份有限公司 | 异质结太阳能电池的制备方法及异质结太阳能电池 |
| CN117673195A (zh) * | 2022-09-07 | 2024-03-08 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种柔性薄型单晶硅太阳电池的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180315866A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-01 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and method of manufacturing the same |
| CN111403503A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-10 | 中威新能源(成都)有限公司 | 一种具有圆角金字塔结构的单晶硅片及制备方法 |
| CN113013294A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-22 | 江苏润阳悦达光伏科技有限公司 | 一种基于多次印刷的hjt异质结电池及其制备方法 |
| CN114078986A (zh) * | 2020-08-18 | 2022-02-22 | 福建金石能源有限公司 | 一种异质结太阳能电池的制作方法 |
-
2022
- 2022-05-16 CN CN202210529241.XA patent/CN114883429A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180315866A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-01 | Lg Electronics Inc. | Solar cell and method of manufacturing the same |
| CN111403503A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-10 | 中威新能源(成都)有限公司 | 一种具有圆角金字塔结构的单晶硅片及制备方法 |
| CN114078986A (zh) * | 2020-08-18 | 2022-02-22 | 福建金石能源有限公司 | 一种异质结太阳能电池的制作方法 |
| CN113013294A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-22 | 江苏润阳悦达光伏科技有限公司 | 一种基于多次印刷的hjt异质结电池及其制备方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117673195A (zh) * | 2022-09-07 | 2024-03-08 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种柔性薄型单晶硅太阳电池的制备方法 |
| CN116435403A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-07-14 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种柔性单晶硅片和柔性太阳电池及其制备方法 |
| CN116435403B (zh) * | 2023-02-28 | 2024-09-17 | 六智韬新能源科技(上海)有限公司 | 一种柔性单晶硅片和柔性太阳电池及其制备方法 |
| CN117637924A (zh) * | 2023-11-28 | 2024-03-01 | 苏州迈为科技股份有限公司 | 异质结太阳能电池的制备方法及异质结太阳能电池 |
| CN117410361A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-01-16 | 淮安捷泰新能源科技有限公司 | 一种太阳能电池组件及其双面制绒的TOPCon结构电池 |
| CN117410361B (zh) * | 2023-12-14 | 2024-03-08 | 淮安捷泰新能源科技有限公司 | 一种太阳能电池组件及其双面制绒的TOPCon结构电池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114883429A (zh) | 一种异质结电池及其制备方法 | |
| US11929449B2 (en) | Solar cell, manufacturing method thereof, and photovoltaic module | |
| US20150372166A1 (en) | Solar cell | |
| WO2022142343A1 (zh) | 太阳能电池及其制备方法 | |
| CN116053348B (zh) | 异质结太阳能电池及制备方法 | |
| CN114823936A (zh) | 一种异质结电池及其制备方法 | |
| CN208608214U (zh) | 一种异质结太阳能电池 | |
| CN112054070A (zh) | 一种硅异质结太阳能电池及其制作方法 | |
| CN103474506A (zh) | 双面受光太阳电池制作方法 | |
| CN115172481B (zh) | 异质结太阳能电池 | |
| CN114823935B (zh) | 一种异质结电池及其制备方法 | |
| CN113113510A (zh) | 一种p型双面perc太阳电池及其制备方法和应用 | |
| CN116914012A (zh) | 一种双面掺杂多晶硅钝化接触电池及其制备方法 | |
| CN115132884A (zh) | 一种异质结太阳能电池的制作方法 | |
| US20240006550A1 (en) | Solar cell, manufacturing method thereof, and photovoltaic module | |
| KR100906748B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| CN117012841A (zh) | 一种晶硅底电池及其制备方法和叠层电池 | |
| CN218602440U (zh) | 新型异质结电池 | |
| CN115036381B (zh) | 一种p型硅背接触电池和制备方法 | |
| US20150187979A1 (en) | Heterojunction solar cell with epitaxial silicon thin film and method for preparing the same | |
| CN110600577A (zh) | 一种异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| CN111755563B (zh) | 一种p型单晶硅硼背场双面电池及其制备方法 | |
| TW201503392A (zh) | 異質接面薄膜磊晶矽太陽能電池之結構及其製備方法 | |
| JP2002280590A (ja) | 多接合型薄膜太陽電池及びその製造方法 | |
| CN114388639A (zh) | 一种铸锭晶硅异质结太阳能电池及其制作方法 |
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 |