CN115172488A - 一种太阳能电池的制作方法及太阳能电池 - Google Patents

一种太阳能电池的制作方法及太阳能电池 Download PDF

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Abstract

本申请实施例涉及光伏领域,提供一种太阳能电池的制作方法及太阳能电池,其中,太阳能电池的制作方法包括:提供初始晶片,并对初始晶片进行前处理,前处理包括:腐蚀处理、第一清洗步骤及预制绒处理,腐蚀处理及第一清洗步骤用于去除初始晶片表面杂质,预制绒处理用于形成表面具有初始绒面结构的晶片;进行分选测试,分选测试包括:外观检测及电性能检测,以从多个晶片中分选出适于制作太阳能电池的晶片作为电池原片;对电池原片表面进行制绒,制绒包括:第二清洗步骤、制绒处理及第三清洗步骤,以在电池原片表面形成绒面结构。至少可以提高分选测试的准确率。

Description

一种太阳能电池的制作方法及太阳能电池
技术领域
本申请实施例涉及光伏领域,特别涉及一种太阳能电池的制作方法及太阳能电池。
背景技术
太阳能电池是一种利用太阳光发电的光电半导体结构,它只要被满足一定照度条件的光照度,就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。
在太阳能电池的生产工艺中,制绒工艺是其中的一个重要步骤。制绒工艺是通过对晶片表面进行化学腐蚀,使晶片在微观上形成高低不平的表面,增加太阳能电池的受光面积,降低反射率,从而提高太阳能电池的转换效率。
发明内容
本申请实施例提供一种太阳能电池的制作方法及太阳能电池,至少有利于提高分选测试的准确率。
根据本申请一些实施例,本申请实施例一方面提供一种太阳能电池的制作方法,包括:提供初始晶片,并对所述初始晶片进行前处理,所述前处理包括:腐蚀处理、第一清洗步骤及预制绒处理,所述腐蚀处理及所述第一清洗步骤用于去除所述初始晶片表面杂质,所述预制绒处理用于形成表面具有初始绒面结构的晶片;进行分选测试,所述分选测试包括:外观检测及电性能检测,以从多个所述晶片中分选出适于制作太阳能电池的所述晶片作为电池原片;对所述电池原片表面进行制绒,所述制绒包括:第二清洗步骤、制绒处理及第三清洗步骤,以在所述电池原片表面形成绒面结构。
在一些实施例中,所述预制绒处理的反应速率大于所述制绒处理的反应速率。
在一些实施例中,所述预制绒处理采用第一制绒剂进行制绒,所述第一制绒剂包括:碱性物质及第一添加剂的水溶液;所述制绒处理采用第二制绒剂进行制绒,所述第二制绒剂包括:碱性物质及第二添加剂的水溶液;其中,所述第一制绒剂中碱性物质的质量百分比浓度大于所述第二制绒剂中碱性物质的质量百分比浓度,所述第一添加剂的质量百分比浓度大于所述第二添加剂的质量百分比浓度。
在一些实施例中,所述第一制绒剂中,碱性物质为氢氧化钠,且氢氧化钠的质量百分比浓度为1%~3%,第一添加剂的质量百分比浓度为0.5%~1%;所述第二制绒剂中,碱性物质为氢氧化钠,且氢氧化钠的质量百分比浓度为0.3%~1%,第二添加剂的质量百分比浓度为0.1%~0.4%。
在一些实施例中,所述预制绒处理的工艺时长为200~300s,所述预制绒处理的工艺温度为78~84℃和/或所述制绒处理的工艺时长为100s~200s,所述制绒处理的工艺温度为60~75℃。
在一些实施例中,所述预制绒处理的工艺温度大于所述制绒处理的工艺温度;所述制绒处理的工艺时长小于所述预制绒处理的工艺时长。
在一些实施例中,所述预制绒处理中控制形成的所述初始绒面结构的尺寸的高度为0.5-2.7μm,宽度为0.5-3.6μm。
在一些实施例中,所述腐蚀处理采用的溶液为氢氧化钠的水溶液,其中,氢氧化钠的质量百分比浓度为0.2%~0.6%,所述腐蚀处理的工艺温度为50~65℃和/或所述第一清洗步骤采用的溶液为氢氧化钠及双氧水的水溶液,氢氧化钠的质量百分比浓度为0.3%~1%,双氧水的质量百分比浓度为1.2%~2.5%,所述第一清洗步骤的工艺温度为60~70℃。
在一些实施例中,在形成所述初始绒面之后,还包括:对所述晶片表面进行第四清洗步骤,去除所述预制绒处理的残留物;对所述晶片表面进行酸处理。
在一些实施例中,所述第四清洗步骤采用的溶液为氢氧化钠及双氧水的水溶液,其中,氢氧化钠的质量百分比浓度为0.3%~1%,双氧水的质量百分比浓度为1.2%~2.5%,所述第四清洗步骤的工艺温度为60~70℃和/或所述酸处理采用的溶液为氟化氢及氯化氢的水溶液,其中,氟化氢的质量百分比浓度为6%~12%,氯化氢的质量百分比浓度为6%~12%,所述酸处理的工艺温度为常温。
在一些实施例中,所述第四清洗步骤的工艺时长为100~200s;所述酸处理的工艺时长为100~200s。
根据本申请一些实施例,本申请实施例另一方面还提供一种太阳能电池,包括:采用如上述太阳能电池的制作方法形成,所述绒面结构为类金字塔结构,且所述类金字塔结构的高度为0.5~3μm,所述类金字塔结构的宽度为1~4μm。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点:通过在分选测试之前进行腐蚀处理、第一清洗步骤可以去除初始晶片表面的杂质,从而提高初始晶片表面的洁净度,从而降低分选测试的误判率,提高晶片的良率;通过在分选测试之前进行预制绒处理,可以缩短后续的制绒处理的工艺时长降低后续制绒处理的难度,且通过在分选测试之间进行前处理,可以提高分选测试的准确率,从而减少因分选测试的误判导致后续工艺异常情况的发生;通过分选测试可以将前处理过程中的不良品挑出进行返工,避免后续影响后续的制绒;通过制绒以在电池原片的表面形成绒面结构,从而可以提高太阳能电池的光电转换效率。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请实施例提供的一种太阳能电池的制作方法的流程图;
图2为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,目前通常是通过直拉法形成硅棒,并对硅棒进行切割、清洗得到晶片,通过切割得到晶片表面会存在金刚线切割形成的线痕,清洗晶片之后将晶片送去分选测试,并将分选测试合格的电池原片送去制绒阶段。
目前太阳能电池的制绒方法通常为以下两种,方式一:快速单晶制绒方式,时间相对较长>400s,绒面结构均匀性相对较差,对线痕处的处理能力较弱,导致线痕与非线痕处绒面存在较大差异,且绒面结构微结构较多,导致表面复合较高,进而使太阳能电池效率偏低;方式二:制绒前增加一道去损伤层的工艺(粗抛),该方式虽然对线痕处处理会比快速单晶制绒方式会更好,但是增加粗抛会使绒面金字塔相对更大,尤其线痕处更明显,不利于扩散PN结形成,且绒面均匀性也较差,微结构也较多。然而上述两种方式,在制绒的时候因初始硅片表面未完全清理干净导致的制绒异常,后续检测也并不能挑出这些异常的硅片,导致大量硅片的报废,且通过上述两种方式形成绒面结构性能也较差,且通过方式一及方式二都会导致绒面均匀性较差,表面不光滑,且存在许多微结构,导致表面复合较高。
本申请实施例通过腐蚀处理、第一清洗步骤可以去除初始晶片表面的颗粒杂质及有机溶剂,从而避免影响后续的制绒;通过预制绒处理可以先形成初始绒面结构,从而在后续减低后续制绒的工艺时长,释放制绒工艺的产能,且后续制绒的过程中形成的绒面结构表面光滑,可以降低微结构的产生,提高后续形成绒面结构的性能,且通过在分选测试前进行前处理可以提高分选测试过程中的检测准确度,避免因分选误判导致不良的电池原片流入后续工艺,导致后续工艺异常。
下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本申请各实施例中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
图1为本申请实施例提供的太阳能电池的制作方法的流程图。
参考图1,太阳能电池的制作方法包括:S11,提供初始晶片,并对初始晶片进行前处理,前处理包括:腐蚀处理、第一清洗步骤及预制绒处理,腐蚀处理及第一清洗步骤用于去除初始晶片表面杂质,预制绒处理用于形成表面具有初始绒面结构的晶片。
在一些实施例中,初始晶片可以是单晶硅晶片;在另一些实施例中,初始晶片也可以是多晶硅晶片。
以单晶硅晶片为例,在一些实施例中,腐蚀处理采用的溶液为氢氧化钠的水溶液,其中,氢氧化钠的质量百分比浓度为0.2%~0.6%,腐蚀处理的工艺温度为50~65℃;在另一些实施例中,腐蚀处理的氢氧化钠的质量百分比浓度为0.2%~0.6%与腐蚀处理的工艺温度为50~65℃中满足其中的一者即可。通过腐蚀处理可以去除初始晶片表面的颗粒硅粉,且通过腐蚀处理还可以轻微腐蚀初始晶片的表面。
在一些实施例中,腐蚀处理采用的溶液还可以是氢氧化钾的水溶液;在另一些实施例中,腐蚀处理还可以采用酸性溶液,如氟化氢的水溶液、氯化氢的水溶液等。
在一些实施例中,腐蚀处理的工艺温度还可以大于65℃或者小于50℃,例如75℃等,可以根据实际的生产工艺及生产需求调整腐蚀处理的工艺温度。
在一些实施例中,第一清洗步骤采用的溶液为氢氧化钠及双氧水的水溶液,氢氧化钠的质量百分比浓度为0.3%~1%,双氧水的质量百分比浓度为1.2%~2.5%,第一清洗步骤的工艺温度为60~70℃。在另一些实施例中,第一清洗步骤的溶液为质量百分比浓度为0.3%~1%的氢氧化钠及质量百分比浓度为1.2%~2.5%的双氧水的水溶液或者第一清洗步骤的工艺温度为60~70℃满足其中一者即可,通过双氧水可以氧化初始晶片的表面,阻碍碱性溶液对初始晶片表面的腐蚀,通过第一清洗步骤可以去除初始晶片表面的有机油脂。
在一些实施例中,第一清洗步骤采用的溶液还可以是氢氧化钾及双氧水的水溶液;在另一些实施例中,第一清洗步骤采用的溶液还可以是氢氟酸和/或硝酸的水溶液。
在一些实施例中,第一清洗步骤的工艺温度还可以大于70℃或者小于60℃,例如80℃等,可以根据实际的生产工艺及生产需求调整第一清洗步骤的工艺温度。
通过腐蚀处理和第一清洗步骤可以较为干净的去除初始晶片表面的杂质,以使后续在制绒的时候不会因为表面的杂质导致制绒异常。
在一些实施例中,在第一清洗步骤之后还包括:采用去离子水清洗初始晶片的表面,以去除部分第一清洗步骤及腐蚀处理的残留物。
在一些实施例中,预制绒处理采用第一制绒剂进行制绒,第一制绒剂包括:碱性物质及第一添加剂的水溶液,可以理解的是,当初始晶片为单晶硅晶片时,通过设置第一制绒剂为碱性溶液可以通过碱性溶液的各项异性形成初始绒面结构,便于后续形成具有金字塔形的电池原片。在另一些实施例中,初始晶片为多晶硅晶片时,第一制绒剂也可以为酸性溶液,通过使用酸性溶液可以便于多晶硅片表面形成虫孔状结构。
在一些实施例中,第一制绒剂中,碱性物质为氢氧化钠,且氢氧化钠的质量百分比浓度为1%~3%,第一添加剂的质量百分比浓度为0.5%~1%。当初始晶片为单晶硅晶片时,氢氧化钠对单晶硅晶片不同晶面的腐蚀速率不同,(100)晶向的腐蚀速度要大于(111)晶向的腐蚀速率,所以(100)晶向的的单晶硅片经各向异性腐蚀后,最终在表面形成具有初始绒面结构的晶片,且晶片的形状为金字塔形。
可以理解的是,当设置氢氧化钠的质量百分比浓度小于1%,形成的初始绒面结构不佳;当设置氢氧化钠的质量百分比浓度大于3%,可能会出现过度腐蚀的初始绒面结构。第一添加剂用于改善第一制绒剂与硅片表面的润湿性,且第一添加剂可以在腐蚀溶液中的氢氧离子从第一制绒剂向反应界面的运输过程具有缓冲作用,从而稳定溶液体系,延长溶液失效周期,稳定工艺,拓宽工艺容差范围,当第一添加剂的质量百分比浓度小于0.5%时,第一添加剂的改善效果不佳,当第一添加剂的质量百分比浓度大于1%时,第一添加剂会抑制预制绒处理的反应过程,造成工艺时长的增加。
在一些实施例中,第一制绒剂中,碱性物质还可以是氢氧化钾等;在另一些实施例中,第一制绒剂中还可以是酸性物质,例如氢氟酸和/或硝酸的水溶液。
在一些实施例中,预制绒处理的工艺时长为200~300s且预制绒处理的工艺温度为78~84℃;在另一些实施例中,预制绒处理的工艺时长为200~300s及预制绒处理的工艺温度为78~84℃中满足其中一者即可。通过设置预制绒处理的工艺时长为200~300s和/或预制绒处理的工艺温度为78~84℃以在初始晶片的表面形成初始绒面结构,从而可以降低后续制绒处理的工艺时长及工艺难度,且通过预制绒处理形成具有初始绒面结构的晶片后更容易区分良品与不良品,从而可以减少后续分选测试的误判情况。
在一些实施例中,预制绒处理的工艺时长也可以小于200s或者大于300s,可以根据实际工艺需求调整预制绒处理的工艺时长。
在一些实施例中,预制绒处理的温度也可以小于78℃或者大于84℃,可以根据实际工艺需求调整预制绒处理的工艺温度。
在一些实施例中,预制绒处理中控制形成的初始绒面结构的尺寸的高度为0.5-2.7μm,宽度为0.5-3.6μm,通过控制预制绒处理的工艺时长、工艺温度、第一制绒剂中溶质的质量百分比浓度可以控制形成的初始绒面结构的尺寸。且当初始绒面结构的尺寸的高度小于0.5μm,宽度小于0.5μm时,预制绒处理形成的初始绒面结构效果不佳,结构不明显,降低后续制绒处理的工艺时长及工艺难度的效果不佳;当初始绒面结构的尺寸的高度大于2.7μm,宽度大于3.6μm时,后续在制绒处理的时候可能会出现过度腐蚀的情况,反而会降低形成太阳能电池的光电转换效率。
在一些实施例中,在形成初始绒面之后,还包括:对晶片表面进行第四清洗步骤,去除预制绒处理的残留物;对晶片表面进行酸处理。通过对晶片表面进行第四清洗步骤可以将预制绒处理产生的残留物去除,例如预制绒处理未反应的第一制绒剂清洗掉,避免残留的第一制绒剂对后续的步骤产生影响;通过酸处理可以降低第四清洗步骤使用的溶液去除掉,以使晶片表面保持洁净。
在一些实施例中,第四清洗步骤采用的溶液为氢氧化钠及双氧水的水溶液,其中,氢氧化钠的质量百分比浓度为0.3%~1%,双氧水的质量百分比浓度为1.2%~2.5%且第四清洗步骤的工艺温度为60~70℃。在另一些实施例中,第四清洗步骤的溶液的氢氧化钠的质量百分比浓度为0.3%~1%,双氧水的质量百分比浓度为1.2%~2.5%及第四清洗步骤的工艺温度为60~70℃中满足其中一者即可。通过双氧水强氧化性去除第一添加剂的残留,清洗硅片表面;通过控制第四清洗步骤的工艺温度为60~70℃可以加快晶片表面被氧化的速率,从而减少整个工艺时长,且还加快氢氧化钠去除第一制绒剂中的第一添加剂的速率。
在一些实施例中,第四清洗步骤采用的溶液还可以是氢氧化钾及双氧水的水溶液,在另一些实施例中,第四清洗步骤采用的溶液还可以是酸性溶液,例如:氢氟酸、硝酸、盐酸等。
在一些实施例中,第四清洗步骤的工艺温度也可以小于60℃或者大于70℃,可以根据实际工艺需求调整第四清洗步骤的工艺时长。
在一些实施例中,酸处理采用的溶液为氟化氢及氯化氢的水溶液,其中,氟化氢的质量百分比浓度为6%~12%,氯化氢的质量百分比浓度为6%~12%,酸处理的工艺温度为常温。在另一些实施例中,酸处理采用的溶液为氟化氢及氯化氢的水溶液,其中,氟化氢的质量百分比浓度为6%~12%,氯化氢的质量百分比浓度为6%~12%或者酸处理的工艺温度为常温中满足其中一者。氟化氢可以增加硅片表面的疏水性,氯化氢可以络合金属离子通过水洗将金属离子去除,通过控制酸处理采用的溶液为质量百分比浓度为6%~12%的氟化氢及质量百分比浓度为6%~12%氯化氢的混合溶液可以去除第四清洗步骤中的碱性溶液,且可以将晶片表面被氧化的部分还原,从而便于后续的制绒工艺。
在一些实施例中,酸处理还可以采用硝酸和盐酸的混合溶液;在另一些实施例中,第四清洗步骤采用的是酸性溶液,故在第四清洗步骤之后还可以包括:碱清洗,以将第四清洗步骤中的酸性溶液去除,从而避免残留的酸性溶液影响后续的制绒处理。
在一些实施例中,第四清洗步骤的工艺时长为100~200s;酸处理的工艺时长为100~200s。通过控制第四清洗步骤的工艺时长为100~200s;酸处理的工艺时长为100~200s可以较好的将前处理中产生的残留物及杂质去除,从而避免影响后续的制绒。在另一些实施例中,第四清洗步骤的工艺时长也可以小于100s或者大于200s,酸处理的工艺时长也可以小于100s或者大于200s,可以根据实际工艺需求调整第四清洗步骤及酸处理的工艺时长。
在一些实施例中,第四清洗步骤之前还包括:采用去离子水洗清洗晶片,第四清洗步骤之后还包括:采用去离子水清洗晶片,通过去离子水可以清洗去除大部分的第四清洗步骤采用的溶液,且去离子水自身不带有杂质,从而避免清洗过程中产生残留。
在一些实施例中,酸处理之后还包括:采用热水清洗硅片表面,然后放入高温中进行烘干以得到具有初始绒面结构的晶片,通过热水清洗和高温烘干可以去除酸处理的溶液得到表面干净的晶片。
S12:进行分选测试,分选测试包括:外观检测及电性能检测,以从多个晶片中分选出适于制作太阳能电池的晶片作为电池原片。通过分选测试将晶片中的不良品选出,并在后续将不良品退回前处理阶段,可以避免后续在制绒处理后对晶片的重工或报废造成时间及材料的浪费,且可以避免因前处理产生的不良影响后续的制绒,可以更加准确的定位后续产生不良品的工艺,便于失效分析。
在一些实施例中,分选测试可以使用分选机进行外观检测,分选机主要可以根据晶片表面的灰度值来挑选出初始绒面结构外观异常的晶片,相较于现有技术中未经过预制绒处理的晶片,具有初始绒面结构的晶片差异更大,更容易被挑选出来。
在一些实施例中,分选测试还包括电性能检测,例如可以检测晶片的电阻率,可以将电阻率不合格的晶片挑选出来,避免后续在制绒后的检测过程中无法分辨是哪个工艺步骤造成的不良,从而便于进行失效分析。
S13:对电池原片表面进行制绒,制绒包括:第二清洗步骤、制绒处理及第三清洗步骤,以在电池原片表面形成绒面结构。
在一些实施例中,可以将太阳能电池的制作方法分为3个阶段,晶片端,检测端及电池端,晶片端对应前处理阶段,检测端对应分选测试阶段,电池端对应制绒阶段,每完成一个阶段都要从当前阶段运输到下一阶段,在运输的过程中可能会使晶片表面脏污,且在晶片端发送至电池端的过程中还会对晶片进行包装,可能会沾染油脂或者粉尘等,故在制绒处理前通过第二清洗步骤可以将晶片表面再次清洗一次。
在一些实施例中第二清洗步骤可以采用氢氧化钠和双氧水的混合溶液。
在一些实施例中,预制绒处理的反应速率大于制绒处理的反应速率,通过控制预制绒处理的反应速率快以在初始晶片的表面形成初始绒面结构,通过控制制绒处理的反应速率慢可以减少绒面结构表面的微结构,从而可以提高电池原片的转换效率。
在一些实施例中,制绒处理采用第二制绒剂进行制绒,第二制绒剂包括:碱性物质及第二添加剂的水溶液;其中,第一制绒剂中碱性物质的质量百分比浓度大于第二制绒剂中碱性物质的质量百分比浓度,第一添加剂的质量百分比浓度大于第二添加剂的质量百分比浓度。通过前面预制绒处理已经形成具有初始绒面结构的晶片,故可以通过减低第二制绒剂中的溶质的质量百分比浓度,通过设置低浓度的第二制绒剂可以降低腐蚀速度,通过腐蚀速度低可以减少绒面结构表面微结构的产生,且形成的绒面结构的棱边更光滑,从而可以提高电池原片的转换效率。
在一些实施例中,第二制绒剂中,碱性物质为氢氧化钠,且氢氧化钠的质量百分比浓度为0.3%~1%,第二添加剂的质量百分比浓度为0.1%~0.4%,通过控制氢氧化钠的质量百分比浓度为0.3%~1%,第二添加剂的质量百分比浓度为0.1%~0.4%可以降低第二制绒剂对电池原片的腐蚀速度,减少绒面结构表面的微结构,提升太阳能电池转换效率。
在一些实施例中,第一添加剂的材料可以和第二添加剂的材料相同;在另一些实施例中,第一添加剂的材料也可以与第二添加剂的材料不同。
在一些实施例中,第二制绒剂中的碱性物质还可以是氢氧化钾等;在另一些实施例中,第二制绒剂还可以是酸性物质和第二添加剂的混合溶液,酸性物质可以是盐酸和/或硝酸。
在一些实施例中,制绒处理的工艺时长为100s~200s,制绒处理的工艺温度为60~75℃。在另一些实施例中,制绒处理的工艺时长为100s~200s及制绒处理的工艺温度为60~75℃满足其中一者即可。当制绒处理的工艺时长小于100s时,制绒处理形成绒面结构的效果不佳,当制绒结构的工艺时长大于200s时,可能会出现过腐蚀的情况;当制绒处理的工艺温度小于60℃时,制绒处理的反应速率过慢,所需的工艺时长过高,影响产能,当制绒处理的工艺温度大于75℃时,反应速度增加,改善绒面结构的表面光滑度的能力不佳。
在又一些实施例中,制绒处理的工艺时长也可以大于200s或者小于100s,制绒处理的工艺温度也可以是小于60℃或者大于75℃,可以根据实际的需求进行调整制绒处理的工艺参数。
所述预制绒处理的工艺温度大于所述制绒处理的工艺温度;所述制绒处理的工艺时长小于所述预制绒处理的工艺时长。通过预制绒处理可以减少制绒处理的工艺时长,从而可以释放电池端的产能;通过预制绒处理可以降低制绒处理的工艺温度,从而降低制绒处理的工艺难度。
在一些实施例中,通过第三清洗步骤将制绒处理残留在电池原片表面的杂质去除干净,第三清洗步骤可以先通过氢氧化钠及双氧水的水溶液去除制绒处理表面的第二添加剂的杂质,再通过氟化氢及氯化氢的水溶液将金属离子去除。
在一些实施例中,第三清洗步骤之后还包括水洗及烘干,通过水洗将第三清洗步骤的杂质冲洗干净,并通过烘干将电池原片的水渍烘干。
本申请实施例通过对初始晶片进行前处理以形成具有初始绒面结构的晶片,通过腐蚀处理及第一清洗步骤去除初始晶片表面的颗粒杂质及有机物,通过预制绒处理在初始晶片的表面形成初始绒面结构,从而可以降低后续制绒处理的难度,且可以提高分选测试检测的准确率,通过分选测试将合格的晶片挑选出作为电池原片,从而避免浪费后续的处理工艺,通过制绒处理以在电池原片表面形成绒面结构,从而可以提高电池原片的光电转换效率。
本申请另一实施例还提供一种太阳能电池,可以采用上述全部步骤或者部分步骤形成,以下将结合附图对本申请另一实施例提供的太阳能电池进行说明,需要说明的是前述实施例相同或者相应的部分,可参考前述实施例的相应说明,以下将不做赘述。
参考图2,图2为本申请提供的一种太阳能电池的局部放大示意图。太阳能电池包括绒面结构,绒面结构为类金字塔结构,且类金字塔结构的高度为0.5~3μm,类金字塔结构的宽度为1~4μm。
在一些实施例中,预制绒处理形成的初始绒面结构也是类金字塔结构,且类金字塔的结构高度为0.5-2.7μm,宽度为0.5-3.6μm,制绒处理形成的绒面结构相较于预制绒处理形成初始绒面结构宽度和高度增加了10%,通过设置类金字塔结构的高度为0.5~3μm,类金字塔结构的宽度为1~4μm可以提高太阳能电池的光电转换效率。
图2为本申请形成的绒面结构,可以看到本申请实施例提供太阳能电池的绒面结构的棱边光滑,微结构少,表面复合会降低,开压更高,微观上的异常少,降低绒面结构的反射率,且可以相较于现有技术可以降低0.2%-1.0%的反射率。
参考下表,下表为本申请实施例提供的现有技术及本申请形成的太阳能电池性能测试对照表面,可以看出,本申请提供的太阳能电池的性能更佳。
Figure BDA0003672401240000091
表一
表一中的Eta%表示太阳能电池的光电转换效率,Uoc表示太阳能电池的开路电压,Isc表示太阳能电池的短路电流,FF表示太阳能电池的填充因子,Rser表示太阳能电池的串联电阻,Rsh表示太阳能电池的并联电阻,IRev2表示太阳能电池的反向电流,分选测试准确率表示经过分选测试后的太阳能电池良品判断的准确率。
可以理解的是,表一中的实施例1、实施例2及实施例3的样本是采用本申请上述太阳能电池的制作方法形成的太阳能电池,现有1、现有2、现有3的样本是通过直接对硅棒进行切割,然后清洗,分选、制绒形成的,且制绒的参数为采用质量百分比浓度为1.2~2%的氢氧化钠及质量百分比浓度为0.4%~0.6%的添加剂的溶液,在78~85℃的温度下,反应时长为350s~500s的条件下形成的太阳能电池。
需要说明的是,上述表格仅代表通过本申请实施例形成的部分太阳能电池的性能参数,并非全部。
本申请实施例通过提供一种太阳能电池,太阳能电池的绒面结构为类金字塔结构,且类金字塔结构的高度为0.5~3μm,类金字塔结构的宽度为1~4μm可以提高太阳能电池的光电转换效率,提高太阳能电池的性能。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本申请的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本申请的精神和范围内,均可作各自更动与修改,因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种太阳能电池的制作方法,其特征在于,包括:
提供初始晶片,并对所述初始晶片进行前处理,所述前处理包括:腐蚀处理、第一清洗步骤及预制绒处理,所述腐蚀处理及所述第一清洗步骤用于去除所述初始晶片表面杂质,所述预制绒处理用于形成表面具有初始绒面结构的晶片;
进行分选测试,所述分选测试包括:外观检测及电性能检测,以从多个所述晶片中分选出适于制作太阳能电池的所述晶片作为电池原片;
对所述电池原片表面进行制绒,所述制绒包括:第二清洗步骤、制绒处理及第三清洗步骤,以在所述电池原片表面形成绒面结构。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述预制绒处理的反应速率大于所述制绒处理的反应速率。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述预制绒处理采用第一制绒剂进行制绒,所述第一制绒剂包括:碱性物质及第一添加剂的水溶液;所述制绒处理采用第二制绒剂进行制绒,所述第二制绒剂包括:碱性物质及第二添加剂的水溶液;其中,所述第一制绒剂中碱性物质的质量百分比浓度大于所述第二制绒剂中碱性物质的质量百分比浓度,所述第一添加剂的质量百分比浓度大于所述第二添加剂的质量百分比浓度。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述第一制绒剂中,碱性物质为氢氧化钠,且氢氧化钠的质量百分比浓度为1%~3%,第一添加剂的质量百分比浓度为0.5%~1%;所述第二制绒剂中,碱性物质为氢氧化钠,且氢氧化钠的质量百分比浓度为0.3%~1%,第二添加剂的质量百分比浓度为0.1%~0.4%。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述预制绒处理的工艺时长为200~300s,所述预制绒处理的工艺温度为78~84℃和/或所述制绒处理的工艺时长为100s~200s,所述制绒处理的工艺温度为60~75℃。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述预制绒处理的工艺温度大于所述制绒处理的工艺温度;所述制绒处理的工艺时长小于所述预制绒处理的工艺时长。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述预制绒处理中控制形成的所述初始绒面结构的尺寸的高度为0.5-2.7μm,宽度为0.5-3.6μm。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述腐蚀处理采用的溶液为氢氧化钠的水溶液,其中,氢氧化钠的质量百分比浓度为0.2%~0.6%,所述腐蚀处理的工艺温度为50~65℃和/或所述第一清洗步骤采用的溶液为氢氧化钠及双氧水的水溶液,氢氧化钠的质量百分比浓度为0.3%~1%,双氧水的质量百分比浓度为1.2%~2.5%,所述第一清洗步骤的工艺温度为60~70℃。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,在形成所述初始绒面之后,还包括:对所述晶片表面进行第四清洗步骤,去除所述预制绒处理的残留物;对所述晶片表面进行酸处理。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述第四清洗步骤采用的溶液为氢氧化钠及双氧水的水溶液,其中,氢氧化钠的质量百分比浓度为0.3%~1%,双氧水的质量百分比浓度为1.2%~2.5%,所述第四清洗步骤的工艺温度为60~70℃和/或所述酸处理采用的溶液为氟化氢及氯化氢的水溶液,其中,氟化氢的质量百分比浓度为6%~12%,氯化氢的质量百分比浓度为6%~12%,所述酸处理的工艺温度为常温。
11.根据权利要求9或10所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述第四清洗步骤的工艺时长为100~200s;所述酸处理的工艺时长为100~200s。
12.一种太阳能电池,其特征在于,采用权利要求1至11中任一项所述太阳能电池的制作方法形成,所述绒面结构为类金字塔结构,且所述类金字塔结构的高度为0.5~3μm,所述类金字塔结构的宽度为1~4μm。
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