CN116169203A - 利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法 - Google Patents

利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,属于太阳能电池制备技术领域。本发明的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,采用显影油墨为掩膜,通过局域性的曝光与清洗实现全域性沉积膜层的局域性保留,间接地实现了膜层的局域性沉积且能够精准控制局域性沉积的区域,相较于传统的光刻技术,无需增加光刻设备和物料,大大降低了生产成本,有利于实现量产。

Description

利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池制备技术领域,更具体地说,涉及一种利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法。
背景技术
传统HBC太阳能电池结合HJT太阳能电池的优异的钝化性能以及IBC太阳能电池的优异的正面无电极高Jsc性能,将PN结及正负电极做在电池的背面,同时达到较高的Jsc和Uoc,由于PN结及正负电极都局域性地做在背面,因此在全域性沉积(HJT)的技术基础上增加了相当大的难度。
现有技术中关于HBC太阳能电池的制备过程中实现局域性掩膜的制作及局域性沉淀,这样需要增加光刻所需的系列设备和物料,成本高昂,不适用于量产。
此外鉴于掩膜版的使用在量产过程中也并不适用,因为在PECVD热沉积过程中硅片会发生形变,从而造成掩膜版设计尺寸与硅片形变的不匹配,难以精确控制局域性沉积的区域,因此本发明提出了相比于掩膜版更具有量产可行性的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
现有的HBC太阳能电池的制备过程基本都要使用光刻技术,其成本高昂且不具有量产可行性,因此本发明提供了一种利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,用于代替光刻技术,使得HBC太阳能电池的制备可以量产化,且相较于光刻技术大大降低了成本,也没有增加较为繁琐的工序。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:一种利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,包括,S100:挑选一定尺寸原硅片,对原硅片表面进行制绒处理;
S200:在制绒后硅片双面PECVD沉积本征非晶硅i层,再双面PECVD沉积一层微晶n实现正背面场的沉积,最后再在双面微晶n上面沉积一层SiNx或SiOx;
S300:在步骤S200完成的样品背面全域印刷一层显影油墨,再进行烘干、曝光、显影步骤;
S400:在经过步骤S300后的清洁样品背面,继续PECVD全域沉积一层i和p层和一层SiNx或SiOx层,再进行蚀刻,完成选择性i+p层的制备;
S500:在样品背面,继续沉积一层透明导电薄膜TCO;
S600:对步骤S500完成好的样品进行铜电镀,然后清洗,完成电池的制备。
作为本发明更进一步的改进,步骤S100中,所述制绒处理具体包括,对原硅片进行粗抛、预清洗、制绒、SC1、酸洗、SC2、慢提拉、烘干。
作为本发明更进一步的改进,步骤S200中,所述本征非晶硅i层厚度为1nm~20nm;
所述微晶n的方阻为0.1MΩ~1GΩ,所述微晶n在632nm波长下的折射率在2.5~3.2之间,其厚度为1nm~50nm;SiNx或SiOx的膜层沉积温度不超过210℃,在632nm波长下的折射率为2.0~2.5,厚度为10nm~100nm。
作为本发明更进一步的改进,所述本征非晶硅i层的厚度为5nm~10nm,所述微晶n层厚度为10nm~30nm,所述SiNx或SiOx膜层的厚度为60nm~80nm。
作为本发明更进一步的改进,所述步骤300,具体为:在步骤200完成的样品表面,即未沉积SiNx或SiOx的面,全域印刷一层显影油墨,并在需要沉积非晶i和p层的区域进行曝光,将未经曝光区域的油墨用NaCO3溶液去除,然后用HF溶液将去掉油墨部分的SiNx或SiOx层腐蚀掉,再用KOH溶液将剩下的油墨层去掉,再将样品用10%以下的KOH溶液去除掉裸露部分的i+n层,然后进行水洗烘干,完成清洁步骤。。所述步骤S400,具体为:
在步骤300完成的样品背面继续PECVD全域沉积一层i和p层和一层SiNx或SiOx层,该i层沉积条件跟步骤200所述非晶硅i层一致,p层为硼掺杂层,SiNx或SiOx层条件与步骤200所述一致;然后再全域印刷一层油墨,再将需要保留油墨的区域曝光,所述需要保留油墨的区域指步骤300中除保留非晶i和微晶n层的以外区域,然后将样品用Na2CO3溶液移除未曝光部分的油墨,随后用浓度低于20%的KOH溶液将无油墨部分沉积的非晶i和p层腐蚀掉,由于n层上方有SiNx或SiOx保护,碱洗i+p的过程不会腐蚀到下方的i+n;然后再用KOH去掉剩下的油墨,最后用HF去掉SiNx或者SiOx,完成选择性i+p层的制备。
作为本发明更进一步的改进,步骤S500中,所述透明导电薄膜TCO为单层或者叠层,所述透明导电薄膜的厚度为50nm~200nm。
作为本发明更进一步的改进,步骤S600中,所述铜电镀的图形为PN掺杂区域,且将P区域铜电极与N区域铜电极隔离开,隔离宽度在1μm~200μm之间。
作为本发明更进一步的改进,所述铜电镀的隔离宽度为20μm~100μm。
作为本发明更进一步的改进,所述步骤S600中,对铜电镀后的样品进行清洗,将铜电极以外区域的TCO去除,形成PN结隔离,再清洗烘干后完成电池制备。
本发明还提供了利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法的另一种方案,包括:S1:选制绒后的n型硅片,双面镀CVD本征非晶硅i层和微晶硅n层;
S2:在步骤S1所得样品表面再沉积一层掩膜;
S3:将步骤S2所得样品正背面进行油墨印刷,在背面形成图案化的油墨;
S4:将步骤S3所得样品放入HF酸溶液中清洗,去除掉裸露的掩膜;
S5:将步骤S4所得样品置于能刻蚀掉油墨的溶液中,将印刷油墨区域的油墨去除,露出表面掩膜层;
S6:将步骤S5所得样品置于硅蚀刻液中,去除裸露的本征i层和n层;
S7:将步骤S6所得样品再次进行镀膜,镀一层本征i层及掩膜层;
S8:将步骤S7所得样品继续进行油墨印刷,在样品背面形成图案化的油墨;
S9:将步骤S8所得样品放入HF酸溶液中清洗,去裸露的掩膜层,进而暴露出n区上方的i层;
S10:将步骤S9所得样品至于能刻蚀掉油墨的溶液中,将印刷油墨区域的油墨去除,露出油墨下方掩膜层;
S11:将步骤S10所得样品置于硅蚀刻液中,去除掉裸露的i层;
S12:将步骤S11所得样品放入HF酸溶液中清洗,去除掩膜层,进而暴露出n区域的n层以及n区域以外的i层;
S13:将步骤S12所得样品背面制备掺硼微晶硅p层,完成p区域和隧穿型n区域的制备,并在样品正面整面沉积减反射层;
S14:在步骤S13所得样品的背面沉积一层TCO层;
S15:将步骤S14所得样品背面TCO层上方图案化处理,进而将n区域和p区域上方的TCO层隔断开;
S16:将步骤S15所得样品TCO上方进行丝网印刷Ag电极或者铜电镀,两种栅线比TCO窄,避免NP区域导通,从而完成隧穿型HBC的制备。
进一步的,所述步骤S4、S9、S12中,HF酸溶液浓度和在1%-20%,温度为常温,清洗时间在30s-300s之间。
进一步的,所述步骤S13中,减反射层厚度在70-90nm之间,折射率在1.9-2.1之间。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
本发明的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,采用显影油墨为掩膜,通过局域性的曝光与清洗实现全域性沉积膜层的局域性保留,间接地实现了膜层的局域性沉积且能够精准控制局域性沉积的区域,相较于传统的光刻技术,无需增加光刻设备和物料,大大降低了生产成本,有利于实现量产。
附图说明
图1为本发明第一个实施例中步骤S200得到的样品示意图。
图2为本发明第一个实施例中步骤S301得到的样品示意图。
图3为本发明第一个实施例中步骤S302得到的样品示意图。
图4为本发明第一个实施例中步骤S303得到的样品示意图。
图5为本发明第一个实施例中步骤S304得到的样品示意图。
图6为本发明第一个实施例中步骤S401得到的样品示意图。
图7为本发明第一个实施例中步骤S402得到的样品示意图。
图8为本发明第一个实施例中步骤S403得到的样品示意图。
图9为本发明第一个实施例中步骤S404得到的样品示意图。
图10为本发明第一个实施例中步骤S405得到的样品示意图。
图11为本发明第一个实施例中步骤S500得到的样品示意图。
图12为本发明第一个实施例中步骤S601得到的样品示意图。
图13为本发明第一个实施例中步骤S602得到的样品示意图。
图14为本发明第二个实施中步骤S1得到的样品示意图。
图15为本发明第二个实施中步骤S2得到的样品示意图。
图16为本发明第二个实施中步骤S3得到的样品示意图。
图17为本发明第二个实施中步骤S4得到的样品示意图。
图18为本发明第二个实施中步骤S5得到的样品示意图。
图19为本发明第二个实施中步骤S6得到的样品示意图。
图20为本发明第二个实施中步骤S7得到的样品示意图。
图21为本发明第二个实施中步骤S8得到的样品示意图。
图22为本发明第二个实施中步骤S9得到的样品示意图。
图23为本发明第二个实施中步骤S10得到的样品示意图。
图24为本发明第二个实施中步骤S11得到的样品示意图。
图25为本发明第二个实施中步骤S12得到的样品示意图。
图26为本发明第二个实施中步骤S13得到的样品示意图。
图27为本发明第二个实施中步骤S14得到的样品示意图。
图28为本发明第二个实施中步骤S15得到的样品示意图。
图29为本发明第二个实施中步骤S16得到的样品示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图和实施例对本发明作详细描述。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
本发明的第一个实施例,提供了一种利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,该方法适用于量产,能够替代掉光刻这种价格高昂且不适用于量产的技术,且未增加较为繁琐的工序步骤,该方法具体为:
S100:挑选一定尺寸原硅片,对原硅片表面进行制绒处理;
在该步骤中,一定尺寸原硅片的边长范围为100mm~210mm,厚度范围为100μm~200μm,优选的,一定尺寸原硅片的边长为166mm或210mm,厚度范围为150μm~170μm;
进一步的,原硅片经粗抛、预清洗、制绒、SC1、酸洗、SC2、酸洗、慢提拉、烘干等步骤后实现原硅片的表面制绒处理,表面形成的金字塔形绒面的边长为10nm~20μm。其中,SC1清洗(Standard clean1)的主要目的是去除颗粒沾污(粒子)也能去除部分金属杂质;SC2清洗的主要目的是去除硅片表面的钠、铁、镁、钙等金属沾污,且在室温下SC2就能除去Fe和Zn。
S200:在制绒后硅片的双面利用PECVD沉积本征非晶硅i层,再双面PECVD沉积一层n层实现正背面场的沉积,其中,n层可以为磷掺杂微晶硅层;最后再在双面n层上面沉积一层掩膜层。其中,掩膜层可以为SiNx、SiOx,SiNxOy中的至少一层。
在本步骤中,制备后的样品参照图1,本征非晶硅i层厚度为1nm~20nm,优选的,厚度为5nm~10nm;
进一步的,所述n层在632nm波长下的折射率在2.5~3.2之间,其厚度为1nm~50nm,优选的,n层的厚度为10nm~30nm;
再进一步的,掩膜层沉积温度不超过210℃,在632nm波长下的折射率为2.0~2.5,厚度为10nm~500nm,优选的,其厚度为100nm~200nm。
S300:在步骤S200完成的样品背面全域印刷一层感光油墨,再进行烘干、曝光以及显影,形成图案化的油墨;
本步骤具体为:
S301:在步骤200完成的样品上下表面,全域印刷一层感光油墨,参照图2;
S302:在需要保留非晶硅i层和n层的区域进行曝光,去除未经曝光区域的油墨,可选择采用NaCO3溶液去除未经曝光区域的油墨,参照图3;
S303:然后先用HF溶液将去掉硅片背面裸露部分的掩膜层,再将样品用溶液去除掉裸露部分的i+n层,然后进行水洗烘干,完成清洁步骤,参照图4;
S304:最后将保留下的i+n层上对应的油墨去除,最终处理得到样品,参照图5。
S400:在经过步骤S300后的样品背面,继续PECVD全域沉积一层i和p层,以及一层掩膜层,再进行蚀刻工艺,完成选择性i+p层的制备;其中,掩膜层可以为SiNx、SiOx,SiNxOy中的至少一层。
本步骤具体为:
S401:在步骤300完成的样品背面继续PECVD全域沉积一层i和p层,以及掩膜层,参照图6,该i层沉积条件跟步骤200所述非晶硅i层一致,p层为硼掺杂微晶硅层,掩膜层可以为SiNx、SiOx,SiNxOy中的至少一层;
S402:然后再全域印刷一层油墨,再将需要保留油墨的区域曝光,所述需要保留油墨的区域指步骤300中除保留非晶i层和n层的以外区域,然后移除未曝光部分的油墨,可选择采用Na2CO3溶液移除未曝光部分的油墨,参照图7;
S403:随后将无油墨覆盖部分沉积的i层和p层蚀刻掉,由于n层上方有掩膜层保护,去除i+p层的过程不会腐蚀到下方的i+n层,参照图8;
S404:然后再将剩下的油墨去除,参照图9;
S405:最后用HF去掉i+n层和i+p层上方的掩膜层,完成选择性i+p层的制备,最终得到样品参照图10。其中,由于i层的存在,n层和p层电性绝缘,且在后续工艺中无需进行n层和p层的绝缘处理工艺,简化工艺。
在本实施例中,HF酸溶液的浓度和约在1%-20%,温度为常温,通过30s-300s的清洗能够有效去掉i+n层和i+p层上方的掩膜层,掩膜层被蚀刻掉后,位于掩膜层侧壁上的i+p层,由于裸露出来的i+p层无处附着,其能够一并去除,进而处理后得到如附图10的结构,在此不做进一步说明。
S500:在经过步骤S400后的样品背面,继续沉积一层透明导电薄膜TCO;
在本步骤中,透明导电薄膜TCO的种类包括但不限于ITO,IWO,AZO,也可以是两种或以上的TCO的叠层,所述透明导电薄膜的厚度为50nm~200nm,经过处理的样品参照图11。
S600:对步骤S500完成好的样品进行铜电镀,然后蚀刻,完成电池的制备。
本步骤具体包括:
S601:对步骤500完成好的样品进行铜电镀。电极间隔宽度在1μm~200μm之间,优选20μm~100μm,完成电池电极的制备,制备后的样品参照图12。
S602:将完成的样品置于链式HF清洗机上,利用铜电极的保护,将裸露的铜电极间隔区域的TCO薄膜用HF腐蚀掉,形成PN结隔离,最后完成电池的制备。
在本实施例中,采用感光油墨为掩膜,通过局域性的曝光显影与蚀刻实现全域性沉积膜层的局域性保留,间接地实现了膜层的局域性沉积,将原本需要光刻相关的物料设备的成本昂贵的技术用感光油墨与湿法蚀刻工艺替代,并能够通过量产实现,简化工艺。
实施例2
现有技术隧穿型HBC需要在选择性微晶n层制备的时候使用hardmask(掩膜版)),此技术本身限制于hardmask的精密程度,另外hardmask的形变以及CVD气体绕度的问题都使得选择性n层的精密度达不到要求,载板传输过程中硅片与掩膜版的相对位移导致图形错位,诸多原因使得掩膜版技术难以量产。本发明的第二个实施例,提供了利用本发明的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法制备隧穿型HBC太阳能电池的一种实施方式,具体包括以下步骤:
S1:选制绒后的n型硅片,双面镀CVD本征非晶硅i层和n层;
其中,硅片制绒步骤与S100步骤相同,非晶硅i层厚度在5nm-20nm之间,优选为7-10nm,完成的样品参照图14。
作为一种较优的实施方式,n层指的是掺杂磷元素的微晶硅n层,既作为正面钝化层又作为透光的窗口层,其中镀膜方式包括但不限于PECVD或Cat-CVD等方式。
S2:在S1完成的样品表面再沉积一层掩膜;
其中,掩膜层的材料可以为SiNx、SiOx,SiNxOy中的至少一层,完成的样品参照图15。
S3:将S2完成的样品正背面进行油墨印刷,在背面形成图案化的化油墨;
完成的样品参照图16,具体操作流程,先整面丝网印刷油墨,烘干,曝光,显影,进而在背面形成图案化的油墨。
S4:将S3后的样品放入HF酸溶液中清洗,去除掉裸露的掩膜;
清洗时,HF酸溶液浓度和约在1%-20%,温度为常温,清洗时间为30s-300s之间,完成后的样品参照图17。
S5:将S4的样品置于能刻蚀掉油墨的溶液中,将印刷油墨区域的油墨去除,露出表面掩膜层;
其中,溶液要求为不与掩膜层反应即可,完成的样品参照图18。
S6:将S5后的样品置于硅蚀刻液中,去除裸露的本征i层和n层;
在本步骤中,硅蚀刻液要求不与表面SiOx和SiNx层反应,SC1溶液为较好,也可以是单纯的碱溶液+添加剂进行抛光或制绒,此处对溶液浓度及配比不作限定,最终以去除裸露的本征i层和n层为准即可,完成的样品参照图19。
S7:将S6后的样品再次进行镀膜,镀一层本征i层及掩膜层;
其中i层厚度与S1所述一致,掩膜条件与S2所述一致,镀膜方式包括但不限于PECVD或者Cat-CVD等方式,完成的样品参照图20。
S8:将S7后的样品继续进行油墨印刷,在样品背面形成图案化的油墨;
具体的,电池正面为整面印刷保护,电池背面整面印刷油墨,并通过烘干、曝光、显影,进而在背面形成图案化的油墨,从而将n区域上方的i层和掩膜层裸露出来,裸露的宽度大于等于原n区域的位置宽度,进而后续蚀刻过程中能够将n区上方的i层完全蚀刻掉,从而暴露出n层,完成的样品参照图21。
S9:将S8后的样品再次重复S4所述去裸露的掩膜层,进而暴露出n区上方的i层,完成的样品参照图22。
S10:将S9所述样品再次重复S5所述去油墨,露出油墨下方掩膜层,完成的样品参照图23。
S11:将S10所述样品再次重复S6所述去裸露的i层,这里时间比S6短,以去除裸露的i层为主,完成的样品参照图24。
S12:将S11所述样品再次重复S4所述去掩膜层,进而暴露出n区域的n层以及n区域以外(即p型区域)的i层,完成的样品参照图25。
S13:将S12所述样品背面制备掺硼微晶硅p层(下简称微晶p层),这样完成p区域和隧穿型n区域的制备,并在整面沉积减反射层,厚度在70-90nm,折射率在1.9-2.1之间,完成样品参照图26。
S14:在样品的背面沉积一层TCO层,完成样品参照图27。
S15:将S14所述样品背面TCO层上方图案化处理,进而将n区域和p区域上方的TCO层隔断开,完成样品参照图28。
S16:将S15所述样品TCO上方进行丝网印刷Ag电极或者铜电镀,两种栅线可以比TCO窄,避免NP区域导通,从而完成隧穿型HBC的制备,完成样品参照图29。
在本申请中,经过步骤S1、S2处理后的样品与步骤S200处理后的样品大致相同,经过步骤S3~S7处理后的样品也大致相同,步骤S8~S12中重复了油墨印刷、S4~S6的一些步骤,其中由于不同类型太阳能电池板结构的不同,对制备步骤的顺序及参数等进行了就具体的调整,最终制成了不同的电池片,隧穿型HBC太阳能电池板的制备方法即在普通HBC电池板制备方法基础上的其中一种改进方案,相近的方法也可用于其他类型的太阳能电池板制备。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:包括,
S100:挑选一定尺寸原硅片,对原硅片表面进行制绒处理;
S200:在制绒后硅片双面PECVD沉积本征非晶硅i层,再双面PECVD沉积一层微晶n实现正背面场的沉积,最后再在双面微晶n上面沉积一层SiNx或SiOx;
S300:在步骤S200完成的样品背面全域印刷一层显影油墨,再进行烘干、曝光、显影步骤;
S400:在经过步骤S300后的清洁样品背面,继续PECVD全域沉积一层i和p层和一层SiNx或SiOx层,再进行蚀刻,完成选择性i+p层的制备;
S500:在样品背面,继续沉积一层透明导电薄膜TCO;
S600:对步骤S500完成好的样品进行铜电镀,然后清洗,完成电池的制备。
2.根据权利要求1所述的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:步骤S100中,所述制绒处理具体包括,对原硅片进行粗抛、预清洗、制绒、SC1、酸洗、SC2、慢提拉、烘干。
3.根据权利要求2所述的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:步骤S200中,所述本征非晶硅i层厚度为1nm~20nm;
所述微晶n的方阻为0.1MΩ~1GΩ,所述微晶n在632nm波长下的折射率在2.5~3.2之间,其厚度为1nm~50nm;
SiNx或SiOx的膜层沉积温度不超过210℃,在632nm波长下的折射率为2.0~2.5,厚度为10nm~100nm。
4.根据权利要求3所述的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:所述本征非晶硅i层的厚度为5nm~10nm,所述微晶n层厚度为10nm~30nm,所述SiNx或SiOx膜层的厚度为60nm~80nm。
5.根据权利要求4所述的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:所述步骤300,具体为:
在步骤200完成的样品表面,即未沉积SiNx或SiOx的面,全域印刷一层显影油墨,并在需要沉积非晶i和p层的区域进行曝光,将未经曝光区域的油墨用NaCO3溶液去除,然后用HF溶液将去掉油墨部分的SiNx或SiOx层腐蚀掉,再用KOH溶液将剩下的油墨层去掉,再将样品用10%以下的KOH溶液去除掉裸露部分的i+n层,然后进行水洗烘干,完成清洁步骤。
6.根据权利要求5所述的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:所述步骤S400,具体为:
在步骤300完成的样品背面继续PECVD全域沉积一层i和p层和一层SiNx或SiOx层,该i层沉积条件跟步骤200所述非晶硅i层一致,p层为硼掺杂层,SiNx或SiOx层条件与步骤200所述一致;
然后再全域印刷一层油墨,再将需要保留油墨的区域曝光,所述需要保留油墨的区域指步骤300中除保留非晶i和微晶n层的以外区域,然后将样品用Na2CO3溶液移除未曝光部分的油墨,随后用浓度低于20%的KOH溶液将无油墨部分沉积的非晶i和p层腐蚀掉,由于n层上方有SiNx或SiOx保护,碱洗i+p的过程不会腐蚀到下方的i+n;然后再用KOH去掉剩下的油墨,最后用HF去掉SiNx或者SiOx,完成选择性i+p层的制备。
7.根据权利要求6所述的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:步骤S500中,所述透明导电薄膜TCO为单层或者叠层,所述透明导电薄膜的厚度为50nm~200nm。
8.根据权利要求7所述的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:步骤S600中,所述铜电镀的图形为PN掺杂区域,且将P区域铜电极与N区域铜电极隔离开,隔离宽度在1μm~200μm之间。
9.根据权利要求8所述的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:所述铜电镀的隔离宽度为20μm~100μm。
10.根据权利要求8或9所述的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:所述步骤S600中,对铜电镀后的样品进行清洗,将铜电极以外区域的TCO去除,形成PN结隔离,再清洗烘干后完成电池制备。
11.一种利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:包括:
S1:选制绒后的n型硅片,双面镀CVD本征非晶硅i层和微晶硅n层;
S2:在步骤S1所得样品表面再沉积一层掩膜;
S3:将步骤S2所得样品正背面进行油墨印刷,在背面形成图案化的油墨;
S4:将步骤S3所得样品放入HF酸溶液中清洗,去除掉裸露的掩膜;
S5:将步骤S4所得样品置于能刻蚀掉油墨的溶液中,将印刷油墨区域的油墨去除,露出表面掩膜层;
S6:将步骤S5所得样品置于硅蚀刻液中,去除裸露的本征i层和n层;
S7:将步骤S6所得样品再次进行镀膜,镀一层本征i层及掩膜层;
S8:将步骤S7所得样品继续进行油墨印刷,在样品背面形成图案化的油墨;
S9:将步骤S8所得样品放入HF酸溶液中清洗,去裸露的掩膜层,进而暴露出n区上方的i层;
S10:将步骤S9所得样品至于能刻蚀掉油墨的溶液中,将印刷油墨区域的油墨去除,露出油墨下方掩膜层;
S11:将步骤S10所得样品置于硅蚀刻液中,去除掉裸露的i层;
S12:将步骤S11所得样品放入HF酸溶液中清洗,去除掩膜层,进而暴露出n区域的n层以及n区域以外的i层;
S13:将步骤S12所得样品背面制备掺硼微晶硅p层,完成p区域和隧穿型n区域的制备,并在样品正面整面沉积减反射层;
S14:在步骤S13所得样品的背面沉积一层TCO层;
S15:将步骤S14所得样品背面TCO层上方图案化处理,进而将n区域和p区域上方的TCO层隔断开;
S16:将步骤S15所得样品TCO上方进行丝网印刷Ag电极或者铜电镀,两种栅线比TCO窄,避免NP区域导通,从而完成隧穿型HBC的制备。
12.根据权利要求11所述的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:所述步骤S4、S9、S12中,HF酸溶液浓度和在1%-20%,温度为常温,清洗时间在30s-300s之间。
13.根据权利要求12所述的利用光掩膜制备定域沉积膜层的太阳能电池制备方法,其特征在于:所述步骤S13中,减反射层厚度在70-90nm之间,折射率在1.9-2.1之间。
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