CN116053358A - 一种异质结电池的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池的制备技术领域，具体提供一种异质结电池的制备方法，包括：提供半导体衬底层；对半导体衬底层的正面和背面进行腐蚀处理，以使得至少半导体衬底层的背面形成光面；在半导体衬底层的背面形成第一掺杂半导体层；以第一掺杂半导体层对半导体衬底层的背面保护，在半导体衬底层的正面进行制绒处理，使得半导体衬底层的正面形成减反射绒面；在半导体衬底层的正面进行制绒处理之后，在半导体衬底层的正面形成第二掺杂半导体层；其中，第二掺杂半导体层的导电类型和第一掺杂半导体层的导电类型相反。本发明提供的异质结电池的制备方法能够简化工艺，无须增加额外成本，且可以提升异质结电池的转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池的制备技术领域，具体涉及一种异质结电池的制备方法。
背景技术
异质结(HeteroJunct ion with i ntr i ns ic Thi n l ayer，简称HJT)电池是一种重要的太阳能电池，异质结电池的结构是以N型硅衬底为中心，在其两侧分别形成P型非晶硅和N型非晶硅，然后在P型非晶硅和N型非晶硅与N型硅衬底之间增加一层本征非晶硅薄膜，采取该工艺措施后，改善了PN结的性能，因而具备晶体硅电池与薄膜电池的双重优势，具备较高的转换效率。
异质结电池相较于其他类型的太阳能电池，可以使用更薄的硅片从而降低成本；但这同时也导致现行一些先进的晶硅电池技术无法应用到异质结电池上。比如背面抛光技术，背面抛光对于可以大幅降低电池背面复合速率，提高电池的转换效率。
然而，现有的异质结电池的工艺复杂，有必要对工艺进行简化或改进。
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的工艺复杂的缺陷，从而提供一种异质结电池的制备方法。
本发明提供一种异质结电池的制备方法，包括：提供半导体衬底层；对所述半导体衬底层的正面和背面进行腐蚀处理，以使得至少所述半导体衬底层的背面形成光面；在所述半导体衬底层的背面形成第一掺杂半导体层；以所述第一掺杂半导体层对半导体衬底层的背面保护，在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理，使得所述半导体衬底层的正面形成减反射绒面；在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理之后，在所述半导体衬底层的正面形成第二掺杂半导体层；其中，所述第二掺杂半导体层的导电类型和所述第一掺杂半导体层的导电类型相反。
可选的，所述腐蚀处理采用碱液，所述碱液包括KOH溶液，KOH的质量百分比浓度为2％-10％,温度为65℃-85℃。
可选的，所述酸液包括HF和HNO3的混合溶液，温度为5℃-20℃。
可选的，所述酸液中的HF和HNO3的摩尔比为0.125-0.25。
可选的，所述制绒处理采用碱性制绒溶液，所述碱性制绒溶液包括KOH溶液或者NaOH溶液，所述碱性制绒溶液的质量百分比浓度为2％-8％，反应温度为75℃-85℃。
可选的，在进行所述腐蚀处理之前，所述半导体衬底层的两侧表面均具有损伤层；所述腐蚀处理将所述损伤层去除。
可选的，所述腐蚀处理对所述半导体衬底层的单面减薄量为2μm-10μm。
可选的，进行腐蚀处理之后，所述半导体衬底层的背面的反射率大于或等于30％。
可选的，还包括：在形成所述第一掺杂半导体层之前，在所述半导体衬底层的呈光面的背面形成第一本征半导体层；形成所述第一掺杂半导体层之后，所述第一掺杂半导体层位于所述第一本征半导体层背离所述半导体衬底层的一侧表面；进行制绒处理之后、且在形成所述第二掺杂半导体层之前，在所述半导体衬底层的正面形成第二本征半导体层；形成所述第二掺杂半导体层之后，第二掺杂半导体层位于所述第二本征半导体层背离所述半导体衬底层的一侧表面。
可选的，还包括：在所述第一掺杂半导体层背离所述半导体衬底层的一侧形成第一透明导电膜；在所述第一透明导电膜背离所述半导体衬底层的一侧形成第一栅线；在所述第二掺杂半导体层背离所述半导体衬底层的一侧形成第二透明导电膜；在所述第二透明导电膜背离所述半导体衬底层的一侧形成第二栅线。
可选的，还包括：在进行所述腐蚀处理之前，对所述半导体衬底层进行表面预清洗处理，所述表面预清洗处理采用HF和HC l的混合溶液。
可选的，所述第一本征半导体层的厚度为1nm-10nm；所述第二本征半导体层的厚度为1nm-10nm。
可选的，所述第一掺杂半导体层的厚度为5nm-50nm；所述第二掺杂半导体层的厚度为5nm-40nm。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的异质结电池的制备方法，对所述半导体衬底层的正面和背面进行腐蚀处理，以使得至少所述半导体衬底层的背面形成光面，这样从异质结电池的正面入射进入所述半导体衬底层中的太阳光容易被所述半导体衬底层的背面反射再次经过半导体衬底层，增加了从异质结电池的正面入射的太阳光在半导体衬底层中的光程，使得半导体衬底层从正面充分的吸收太阳光，半导体衬底层中的载流子增加；且所述半导体衬底层的背面呈光面能大幅度降低背面复合速率，提高光电转换速率。在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理，使得所述半导体衬底层的正面形成减反射绒面，当有光线从异质结电池的正面照射时，入射的太阳光被所述半导体衬底层反射的量降低，这样使得从异质结电池的正面入射的太阳光能较多的进入半导体衬底层中。其次，单面制绒能降低对半导体衬底层的整体的减薄量，使得进行制绒处理之后半导体衬底层的厚度保持相对较大的状态，半导体衬底层对太阳光的吸收量得到提高。在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理之前，在所述半导体衬底层的背面形成第一掺杂半导体层，以所述第一掺杂半导体层对半导体衬底层的背面保护。如此，第一掺杂半导体层兼具光电转换和保护的双重作用，在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理，这样无需额外对半导体衬底层的背面形成保护层，也无需在制绒完成后去除如现有技术中额外的保护层，简化了工艺。
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为本发明实施例中异质结电池的制备方法的流程图；
图2至图9为图1本发明实施例中异质结电池的制备方法中各工艺的结构示意图；
附图标记说明：
100-半导体衬底层；110-损伤层；120-第一本征半导体层；130-第一掺杂半导体层；140-减反射绒面；150-第二本征半导体层；160-第二掺杂半导体层。
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。
本发明提供一种异质结电池的制备方法，参考图1，包括以下步骤：
S1:提供半导体衬底层；
S2:对所述半导体衬底层的正面和背面进行腐蚀处理，以使得至少所述半导体衬底层的背面形成光面；
S3:在所述半导体衬底层的背面形成第一掺杂半导体层；
S4:以所述第一掺杂半导体层对半导体衬底层的背面保护，在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理，使得所述半导体衬底层的正面形成减反射绒面；
S5:在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理之后，在所述半导体衬底层的正面形成第二掺杂半导体层；
其中，所述第二掺杂半导体层的导电类型和所述第一掺杂半导体层的导电类型相反。
目前制备异质结电池的标准工艺方案依次包括：双面进行制绒工艺，形成双面陷光结构→两侧分别进行非晶硅沉积，一侧形成PN结、另一侧形成高低结→双面分别进行透明导电膜沉积→双面分别电极制备等流程。
本实施例中，对所述半导体衬底层的正面和背面进行腐蚀处理，以使得至少所述半导体衬底层的背面形成光面，这样从异质结电池的正面入射进入所述半导体衬底层中的太阳光容易被所述半导体衬底层的背面反射再次经过半导体衬底层，增加了从异质结电池的正面入射的太阳光在半导体衬底层中的光程，使得半导体衬底层从正面充分的吸收太阳光，半导体衬底层中的载流子增加；且所述半导体衬底层的背面呈光面能大幅度降低背面复合速率，提高光电转换速率。在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理，使得所述半导体衬底层的正面形成减反射绒面，当有光线从异质结电池的正面照射时，入射的太阳光被所述半导体衬底层反射的量降低，这样使得从异质结电池的正面入射的太阳光能较多的进入半导体衬底层中。其次，单面制绒能降低对半导体衬底层的整体的减薄量，使得进行制绒处理之后半导体衬底层的厚度保持相对较大的状态，半导体衬底层对太阳光的吸收量得到提高。在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理之前，在所述半导体衬底层的背面形成第一掺杂半导体层，以所述第一掺杂半导体层对半导体衬底层的背面保护。如此，第一掺杂半导体层兼具光电转换和保护的双重作用，在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理，这样无需额外对半导体衬底层的背面形成保护层，也无需在制绒完成后去除如现有技术中额外的保护层，简化了工艺。
下面参考图2至图9详细介绍异质结电池的制备方法。
参考图2，提供半导体衬底层100。
所述半导体衬底层100的材料包括单晶硅。在其他实施例中，所述半导体衬底层100的材料为其他的半导体材料，如硅或者硅锗。所述半导体衬底层100的材料还可以为其他的半导体材料。
本实施例中，所述半导体衬底层100的两侧表面均具有损伤层110。在一个具体的实施例中，所述半导体衬底层100的正面和背面均具有损伤层110。
所述损伤层110是由于在切割单晶硅原料以形成所述半导体衬底层100的过程中造成的，在进行后续的腐蚀处理之前始终存在。
参考图3，对所述半导体衬底层100进行表面预清洗处理。
表面预清洗处理的作用包括：去除所述半导体衬底层100表面的有机物以及金属杂质污染物。
具体的，表面预清洗处理不仅可以对所述半导体衬底层100的正面进行清洗，还对所述半导体衬底层100的背面进行清洗。所述表面预清洗处理采用HF和HC l的混合溶液。
参考图4，对所述半导体衬底层100的正面和背面进行腐蚀处理。
进行表面预清洗处理之后，对所述半导体衬底层100的正面和背面进行腐蚀处理。对所述半导体衬底层100的背面进行腐蚀处理以使得至少所述半导体衬底层100的背面呈光面。相应的，后续形成的所述半导体衬底层100的背面呈光面。所述半导体衬底层100的背面呈光面能大幅度降低背面复合速率，提高光电转换速率。
在一个实施例中，进行腐蚀处理之后，所述半导体衬底层100的背面的反射率大于或等于30％。进行腐蚀处理之后，所述半导体衬底层100的背面呈光面，这样从异质结电池的正面入射进入半导体衬底层100中的太阳光容易被半导体衬底层100的背面反射再次经过半导体衬底层100，增加了从异质结电池的正面入射的太阳光在半导体衬底层100中的光程，半导体衬底层100中的载流子增加，增强光的利用率，进而提高异质结电池的光电转换效率。
在一个实施例中，所述腐蚀处理采用碱液，所述碱液包括KOH溶液，KOH的质量百分比浓度为2％-10％,例如为5％、8％、10％，温度为65℃-85℃。例如为75℃或80℃。
在腐蚀处理中采用的碱液浓度比后续制绒处理中采用的碱液的浓度高，这样使得腐蚀处理中刻蚀的各向同性，利于提高所述半导体衬底层100的背面的光面的反射率。在腐蚀处理中，KOH溶液的温度不超过85℃，这样使得刻蚀速率容易控制，匹配碱溶度可以使得不同区域的刻蚀程度较为一致，形成的光面平整度较高，在腐蚀处理中，KOH溶液的温度不低于65℃，这样使得刻蚀速率较高。
进一步，所述腐蚀处理还采用碱抛光添加剂，所述碱抛光添加剂包括四甲基氢氧化铵、烷基糖苷、吡嗪或聚乙二醇，碱抛光添加剂的质量百分比浓度为1％～10％。碱抛光添加剂的作用包括：加强对所述半导体衬底层100的各向同性腐蚀，消除所述半导体衬底层100的表面凸起，使所述半导体衬底层100表面更平整。
在另一个实施例中，所述腐蚀处理采用酸液，所述酸液包括HF和HNO3的混合溶液，所述酸液中的HF和HNO3的摩尔比为0.125-0.25，例如为0.125、0.2或0.25；温度为5℃-20℃，例如10℃或15℃。
在本实施例中，对所述半导体衬底层100的正面和背面进行腐蚀处理的过程中完全去除所述损伤层110。在其他实施例中，还可以用干法刻蚀工艺去除所述损伤层110。
所述腐蚀处理能降低对所述半导体衬底层100的整体的减薄量。
在一个实施例中，所述腐蚀处理对所述半导体衬底层100的单面减薄量为2μm-10μm，例如为2μm、4μm、6μm、8μm或10μm。
参考图5，在所述半导体衬底层100的背面形成第一本征半导体层120。
对所述半导体衬底层100的至少背面进行腐蚀处理之后，在部分厚度的半导体衬底层100中形成第一本征半导体层120，所述第一本征半导体层120的表面位于半导体衬底层100的背面。
形成所述第一本征半导体层120的工艺包括气相沉积工艺。
在一个实施例中，所述第一本征半导体层120的厚度为1nm-10nm，例如为1nm、3nm、5nm、7nm或10nm。
参考图6，在所述半导体衬底层100的背面形成第一掺杂半导体层130。
在所述半导体衬底层100的背面形成第一本征半导体层120之后，在所述半导体衬底层100的背面形成第一掺杂半导体层130。所述第一掺杂半导体层130位于所述第一本征半导体层120背离所述半导体衬底层100的一侧表面。
形成所述第一掺杂半导体层130的工艺包括气相沉积工艺。
在一个实施例中，所述第一掺杂半导体层130包括P型非晶硅层或P型微晶硅层。
在一个实施例中，所述第一掺杂半导体层130的厚度为5nm-50nm、例如为5nm、15nm、25nm、35nm、45nm或50nm。
参考图7，在所述半导体衬底层100的正面进行制绒处理，使得所述半导体衬底层100的正面形成减反射绒面140。
以所述第一掺杂半导体层130对所述半导体衬底层100的背面保护，在所述半导体衬底层100的正面进行制绒处理，使得所述半导体衬底层100的正面形成减反射绒面140。所述第一掺杂半导体层130能保护所述半导体衬底层100的背面构成的光面，避免所述半导体衬底层100的背面的光面在制绒处理的过程受到损伤，提高了所述半导体衬底层100的背面的光面的反射率。这样无需额外对半导体衬底层的背面形成保护层，也无需在制绒完成后去除如现有技术中额外的保护层，简化了工艺。
在一个实施例中，所述减反射绒面140为金字塔形。在其他实施例中，所述减反射绒面140还可以为其他形状，不做限制。
在一个实施例中，通过碱制绒形成金字塔陷光绒面。所述制绒处理采用碱性制绒溶液，所述碱性制绒溶液包括KOH溶液或者NaOH溶液，碱性制绒溶液的质量百分比浓度为2％-8％，例如为2％、4％、6％或8％；反应温度为75℃-85℃，例如为75℃、80℃或85℃。
具体的，采用槽式制绒槽，槽式制绒槽中具有碱性制绒溶液，将半导体衬底层100浸入所述槽式制绒槽中的碱性制绒溶液。
进行制绒处理之后，所述半导体衬底层100的正面的反射率为9％-12％，例如为9％、10％、11％或12％。当有光线从异质结电池的正面照射时，入射的太阳光被所述半导体衬底层反射的量降低，这样使得从异质结电池的正面入射的太阳光能较多的进入半导体衬底层100中。其次，单面制绒能降低对所述半导体衬底层100的整体的减薄量，使得进行制绒处理之后半导体衬底层100的厚度相对较大，半导体衬底层100对太阳光的吸收量得到提高。
本实施例中，还包括：形成所述减反射绒面140之后，对所述半导体衬底层100进行清洗处理。
所述清洗处理的作用包括：去除所述半导体衬底层100表面的杂质，具体的，去除所述半导体衬底层100正面和背面的杂质。所述清洗处理的作用还包括：对所述减反射绒面的表面进行圆滑处理。
所述清洗处理采用的溶液包括：盐酸和双氧水的混合溶液。
需要说明的是，所述清洗处理采用的溶液的纯度大于所述预清洗处理采用的溶液的纯度，减少清洗处理过程中引入额外的杂质的含量。
本实施例中，还包括：进行所述清洗处理之后，对所述半导体衬底层100进行干燥处理。
参考图8，在所述半导体衬底层100的正面形成第二本征半导体层150。
制绒处理之后，在部分厚度的半导体衬底层100中形成第二本征半导体层150，所述第二本征半导体层150的表面位于半导体衬底层100的正面。
形成所述第二本征半导体层150的工艺包括气相沉积工艺。
在一个实施例中，所述第二本征半导体层150的厚度为1nm-10nm，例如为1nm、3nm、5nm、7nm或10nm。
参考图9，在所述半导体衬底层100的正面形成第二掺杂半导体层160。
在所述半导体衬底层100的正面形成第二本征半导体层150之后，在所述半导体衬底层100的正面形成第二掺杂半导体层160。所述第二掺杂半导体层160位于所述第二本征半导体层150背离所述半导体衬底层100一侧表面。
形成所述第二掺杂半导体层160的工艺包括气相沉积工艺。
在一个实施例中，所述第二掺杂半导体层160包括N型非晶硅层或N型微晶硅层。
在一个实施例中，所述第二掺杂半导体层160的厚度为5nm-40nm、例如为5nm、15nm、25nm、35nm或40nm。
在一个实施例中，所述第二掺杂半导体层160的导电类型和所述第一掺杂半导体层130的导电类型相反。本实施例中，以第一掺杂半导体层130的导电类型为P型，第二掺杂半导体层160的导电类型为N型为示例。
本实施例中，还包括：在所述第一掺杂半导体层130层背向所述半导体衬底层100的一侧形成第一透明导电膜(图中未具体示出)；在第二掺杂半导体层160层背向半导体衬底层100的一侧形成第二透明导电膜(图中未具体示出)；在第一透明导电膜背向所述半导体衬底层100的一侧形成第一栅线电极(图中未具体示出)；在第二透明导电膜背向半导体衬底层100的一侧形成第二栅线电极(图中未具体示出)。
测试发现，采用本发明的异质结电池的制备方法制得的异质结电池的光电转换效率相较目前双面均为绒面的异质结电池的光电转换效率提升0.15％以上。可见，该异质结电池的制备方法，巧妙设置第一掺杂半导体层的工艺顺序，无须增加任何新工艺和新设备，无须增加额外成本，就可以降低背面的复合速率，从而达到提升异质结电池的转换效率的目的，同时易于实现量产。
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：
提供半导体衬底层；
对所述半导体衬底层的正面和背面进行腐蚀处理，以使得至少所述半导体衬底层的背面形成光面；
在所述半导体衬底层的背面形成第一掺杂半导体层；
以所述第一掺杂半导体层对半导体衬底层的背面保护，在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理，使得所述半导体衬底层的正面形成减反射绒面；
在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理之后，在所述半导体衬底层的正面形成第二掺杂半导体层；
其中，所述第二掺杂半导体层的导电类型和所述第一掺杂半导体层的导电类型相反。
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，所述腐蚀处理采用碱液，所述碱液包括KOH溶液，KOH的质量百分比浓度为2％-10％,温度为65℃-85℃。
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，所述腐蚀处理采用酸液，所述酸液包括HF和HNO3的混合溶液，温度为5℃-20℃；
优选的，所述酸液中的HF和HNO3的摩尔比为0.125-0.25。
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，所述制绒处理采用碱性制绒溶液，所述碱性制绒溶液包括KOH溶液或者NaOH溶液，所述碱性制绒溶液的质量百分比浓度为2％-8％，反应温度为75℃-85℃。
5.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，在进行所述腐蚀处理之前，所述半导体衬底层的两侧表面均具有损伤层；所述腐蚀处理将所述损伤层去除；
优选的，所述腐蚀处理对所述半导体衬底层的单面减薄量为2μm-10μm。
6.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，进行腐蚀处理之后，所述半导体衬底层的背面的反射率大于或等于30％。
7.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，还包括：在形成所述第一掺杂半导体层之前，在所述半导体衬底层的呈光面的背面形成第一本征半导体层；形成所述第一掺杂半导体层之后，所述第一掺杂半导体层位于所述第一本征半导体层背离所述半导体衬底层的一侧表面；
进行制绒处理之后、且在形成所述第二掺杂半导体层之前，在所述半导体衬底层的正面形成第二本征半导体层；形成所述第二掺杂半导体层之后，第二掺杂半导体层位于所述第二本征半导体层背离所述半导体衬底层的一侧表面；
优选的，还包括：在所述第一掺杂半导体层背离所述半导体衬底层的一侧形成第一透明导电膜；在所述第一透明导电膜背离所述半导体衬底层的一侧形成第一栅线；在所述第二掺杂半导体层背离所述半导体衬底层的一侧形成第二透明导电膜；在所述第二透明导电膜背离所述半导体衬底层的一侧形成第二栅线。
8.根据权利要求1-7任一项所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，还包括：在进行所述腐蚀处理之前，对所述半导体衬底层进行表面预清洗处理，所述表面预清洗处理采用HF和HCl的混合溶液。
9.根据权利要求7所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，所述第一本征半导体层的厚度为1nm-10nm；所述第二本征半导体层的厚度为1nm-10nm。
10.根据权利要求7所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，所述第一掺杂半导体层的厚度为5nm-50nm；所述第二掺杂半导体层的厚度为5nm-40nm。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100015751A1 (en) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Applied Materials, Inc. | Hybrid heterojunction solar cell fabrication using a metal layer mask |
| KR20100068834A (ko) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지의 제조 방법 |
| CN113471311A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-01 | 安徽华晟新能源科技有限公司 | 一种异质结电池及其制备方法 |
| CN113675300A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业(有限合伙) | 一种异质结电池的制备方法 |
| CN114792743A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-26 | 通威太阳能(眉山)有限公司 | 太阳电池及其制备方法、光伏系统 |
| CN115172481A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-10-11 | 福建金石能源有限公司 | 异质结太阳能电池 |
| CN115312633A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 金阳(泉州)新能源科技有限公司 | 一种无掩膜层联合钝化背接触电池及其制备方法 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100015751A1 (en) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Applied Materials, Inc. | Hybrid heterojunction solar cell fabrication using a metal layer mask |
| CN102113132A (zh) * | 2008-07-16 | 2011-06-29 | 应用材料股份有限公司 | 使用掺杂层屏蔽的混合异质结太阳能电池制造 |
| KR20100068834A (ko) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지의 제조 방법 |
| CN113471311A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-01 | 安徽华晟新能源科技有限公司 | 一种异质结电池及其制备方法 |
| CN113675300A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业(有限合伙) | 一种异质结电池的制备方法 |
| CN114792743A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-26 | 通威太阳能(眉山)有限公司 | 太阳电池及其制备方法、光伏系统 |
| CN115172481A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-10-11 | 福建金石能源有限公司 | 异质结太阳能电池 |
| CN115312633A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 金阳(泉州)新能源科技有限公司 | 一种无掩膜层联合钝化背接触电池及其制备方法 |
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