CN116169208A - 一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法 - Google Patents

一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116169208A
CN116169208A CN202310460098.8A CN202310460098A CN116169208A CN 116169208 A CN116169208 A CN 116169208A CN 202310460098 A CN202310460098 A CN 202310460098A CN 116169208 A CN116169208 A CN 116169208A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
semi
slice
finished product
solar cell
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.)
Granted
Application number
CN202310460098.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116169208B (zh
Inventor
周颖
赵东明
杨玉中
肖平
罗丽珍
陈传科
薛尧
虞祥瑞
刘云
赵惠康
孙骏
罗兆杰
赵海涛
李昊翔
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.)
Huaneng Clean Energy Research Institute
Huaneng Renewables Corp Ltd
Huaneng Dali Wind Power Co Ltd Eryuan Branch
Original Assignee
Huaneng Clean Energy Research Institute
Huaneng Renewables Corp Ltd
Huaneng Dali Wind Power Co Ltd Eryuan Branch
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 Huaneng Clean Energy Research Institute, Huaneng Renewables Corp Ltd, Huaneng Dali Wind Power Co Ltd Eryuan Branch filed Critical Huaneng Clean Energy Research Institute
Priority to CN202310460098.8A priority Critical patent/CN116169208B/zh
Publication of CN116169208A publication Critical patent/CN116169208A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116169208B publication Critical patent/CN116169208B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/60Preliminary treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法,包括以下步骤:(1)将硅片衬底进行制绒清洗,在所述硅片衬底上制备pn结并背抛;(2)在所述硅片衬底的背面制备第一薄膜,所述第一薄膜采用本征非晶硅或氧化物;(3)在所述第一薄膜的表面制备第二薄膜,所述第二薄膜采用掺杂非晶硅或掺杂多晶硅,得到电池片半成品;(4)将所述电池片半成品背面位于激光切片位置处2d1宽度范围内的所述第二薄膜去除,形成2d1宽度的第一背面窗口;(5)沿着激光切片位置对所述电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;(6)在所述电池切片半成品正面和背面分别制备金属电极,得到电池切片。所述制备方法能有效提高电池切片的光电转换效率。

Description

一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法
技术领域
本发明属于TOPCon太阳能电池技术领域,具体涉及一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法。
背景技术
TOPCon电池即隧穿氧化层钝化接触太阳能电池,是在2013年提出的一种N型硅片电池技术,旨在通过解决电池载流子选择钝化接触问题来提高太阳能电池效率。TOPCON电池正面与常规N型太阳能电池结构相同,主要区别在电池背面制备了一层隧穿氧化层(本征非晶硅或二氧化硅),然后再沉积一层掺杂非晶硅或掺杂多晶硅薄层,二者共同形成了钝化接触结构,有效降低了载流子表面复合和金属接触复合。
半片光伏组件是使用激光切割法沿着垂直于电池主栅线的方向将标准规格电池片切割成相同的两个电池切片后进行焊接串联得到的电池组件。相对于整片电池,半片光伏组件的功率密度更高、功耗更低,因此半片光伏组件技术成为太阳能电池行业追求的方向。如果将TOPCon太阳能电池与半片光伏组件技术结合,可以得到更高功率的太阳能电池组件。
但电池切片边缘载流子容易复合,会降低电池切片的光电转换效率。另外,虽然通常是采用无损激光切割技术对电池片进行无损切割,但是实际上即使是无损切割,仍然会给切割面带来一定损伤,使得到的电池切片的光电转换效率损失0.1-0.3%。因此,需要进一步研究,设计出一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法,提高TOPCon太阳能电池切片及半片光伏组件的光电转换效率。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的:相关技术中的电池切片边缘载流子容易复合,会降低电池切片的光电转换效率。另外,虽然通常是采用无损激光切割技术对电池片进行无损切割,但是仍然会给切割面带来一定损伤,使得到的电池切片的光电转换效率损失0.1-0.3%。因此,还需要进一步研究,设计出一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法,用于提高电池切片及半片光伏组件的光电转换效率。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明实施例提出了一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法。
本发明实施例提供了一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底进行制绒清洗,然后在所述硅片衬底上制备pn结并背抛;
(2)在所述硅片衬底的背面制备第一薄膜,所述第一薄膜采用本征非晶硅或氧化物;
(3)在所述第一薄膜的表面制备第二薄膜,所述第二薄膜采用掺杂非晶硅或掺杂多晶硅,得到电池片半成品;
(4)将所述电池片半成品背面的位于激光切片位置处2d1宽度范围内的所述第二薄膜去除,形成2d1宽度的第一背面窗口;
(5)沿着激光切片位置对所述电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(6)在所述电池切片半成品的正面和背面分别制备金属电极,得到电池切片。
本发明实施例的TOPCon太阳能电池切片的制备方法带来的优点和技术效果为:
本发明实施例的制备方法,在激光切割位置处预先设置第一正面窗口,可以清除该位置处原有的第二薄膜,可以使得到的电池切片边缘第二薄膜内缩,大大减少了电池切片边缘载流子复合的情况,提高了电池切片光电转换效率;而且还能预防其在后续激光切割过程中受到损伤引起电池切片光电转换效率的下降;此外还能避免其在后续激光切割过程中产生碎片,防止电流通过这些碎片再从电池切片的边缘直接流过造成漏电现象。
在一些实施例中,步骤(4)中,d1大于0且小于等于1cm。
在一些实施例中,步骤(4)中,设置所述第一背面窗口采用的方法包括激光刻蚀法、丝网印刷法、光刻法或化学刻蚀法。
在一些实施例中,步骤(4)中,还包括:将所述电池片半成品背面边缘处d2宽度范围内的所述第二薄膜去除,形成d2宽度的第二背面窗口。
在一些实施例中,步骤(4)中,d2大于0且小于等于1cm。
在一些实施例中,设置所述第二背面窗口采用的方法包括激光刻蚀法、丝网印刷法、光刻法或化学刻蚀法。
在一些实施例中,设置所述第二背面窗口采用的方法为化学刻蚀法,所述化学刻蚀法包括酸抛或碱抛。
在一些实施例中,步骤(6)中,制备金属电极之前,在所述电池切片半成品的正面和/或背面制备钝化层,所述钝化层包括氧化物和/或氮化硅。
在一些实施例中,步骤(6)中,所述钝化层的厚度大于0且小于等于200nm。
本发明实施例还提供了一种TOPCon太阳能电池切片,所述TOPCon太阳能电池切片通过本发明实施例的TOPCon太阳能电池切片的制备方法制备得到。
本发明实施例的TOPCon太阳能电池切片带来的优点和技术效果为:
相对于相关技术中直接激光切割TOPCon太阳能电池片获得的TOPCon太阳能电池切片,本发明实施例的TOPCon太阳能电池切片的光电转换效率更高。
附图说明
图1是本发明实施例1-6的太阳能电池切片的制备方法的流程示意图;
图2是本发明实施例1-6的TOPCon太阳能电池切片的结构示意图;
图3是本发明实施例8的TOPCon太阳能电池切片的制备方法的流程示意图;
图4是本发明实施例8的TOPCon太阳能电池切片的结构示意图;
附图标记说明:
1-硅片衬底;2-pn结;3-第一薄膜;4-第二薄膜;5-第一背面窗口;6-金属电极;7-第二背面窗口;8-钝化层。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例提供了一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,如图1-4所示,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底1进行制绒清洗,然后在硅片衬底1上制备pn结2并背抛;
(2)在硅片衬底1的背面制备第一薄膜3,第一薄膜3采用本征非晶硅或氧化物;
(3)在第一薄膜3的表面制备第二薄膜4,第二薄膜4采用掺杂非晶硅或掺杂多晶硅,得到电池片半成品;
(4)将电池片半成品背面的位于激光切片位置处2d1宽度范围内的第二薄膜4去除,形成2d1宽度的第一背面窗口5;
(5)沿着激光切片位置对电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(6)在电池切片半成品的正面和背面分别制备金属电极6,得到电池切片。
工作原理:本发明实施例的制备方法,在激光切割位置处预先设置第一正面窗口,可以清除该位置处原有的第二薄膜,可以使得到的电池切片边缘第二薄膜内缩,大大减少了电池切片边缘载流子复合的情况,提高了电池切片光电转换效率;而且还能预防其在后续激光切割过程中受到损伤引起电池切片光电转换效率的下降;此外还能避免其在后续激光切割过程中产生碎片,防止电流通过这些碎片再从电池切片的边缘直接流过造成漏电现象。
第一薄膜3采用本征非晶硅或氧化物,第二薄膜4采用掺杂非晶硅或掺杂多晶硅,两者在电池片背面形成钝化接触结构,有效降低了载流子表面复合和金属接触复合。
在一些实施例中,步骤(2)中,氧化物可以包括氧化硅(SiOx,0<x≤2)、氧化铝和氧化钛中的至少一种。
在一些实施例中,步骤(2)中,第一薄膜3的厚度大于0且小于等于5nm,例如0.5nm、1nm、1.5nm、2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、4.5nm、5nm等。
在一些实施例中,步骤(3)中,第二薄膜4的厚度大于0且小于等于500nm,例如1nm、50nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm等。
在一些实施例中,步骤(4)中,d1大于0且小于等于1cm,例如0.1cm、0.2cm、0.3cm、0.4cm、0.5cm、0.6cm、0.7cm、0.8cm、0.9cm、1cm等,优选为0.2-1cm。当d1过大时,则容易影响钝化接触结构的形成,不利于降低载流子表面复合和金属接触复合,进而不利于提高TOPCon太阳能电池切片的光电转换效率;当d1过小时,不利于降低漏电作用的发挥。
在一些实施例中,步骤(4)中,设置第一背面窗口5采用的方法包括激光刻蚀法、丝网印刷法、光刻法或化学刻蚀法。相比于后续激光切割来说,以上列举的几种预切割工艺均比较温和,对电池片切割面的损伤大大减小,利用这些方法完成预切割后,接着再进行其它正常的电池工艺步骤,可以大大减小后续步骤(5)激光切割过程中对切割界面的损伤,整体来看,该制备方法对切割面的损伤,要比相关技术中直接进行激光切割带来的损伤小得多,因此,可以显著地降低电池切片的功率损失,提高得到的TOPCon太阳能电池切片的光电转换效率。
在一些实施例中,如图1-2所示,步骤(4)中还包括:将电池片半成品背面边缘处d2宽度范围内的第二薄膜4去除,形成d2宽度的第二背面窗口7。本发明研究表明,在电池切片边缘部分,第二薄膜边缘的内缩有助于并联电阻的降低,提升电池的填充因子(FF)。
在一些实施例中,步骤(4)中,d2大于0且小于等于1cm,例如0.1cm、0.2cm、0.3cm、0.4cm、0.5cm、0.6cm、0.7cm、0.8cm、0.9cm、1cm等,优选为0.1-1cm。当d2过大时,则容易影响钝化接触结构的形成,不利于降低载流子表面复合和金属接触复合,进而不利于提高TOPCon太阳能电池切片的光电转换效率;当d2过小时,不利于降低漏电作用的发挥。
在一些实施例中,设置第二背面窗口7采用的方法包括激光刻蚀法、丝网印刷法、光刻法或化学刻蚀法。以上列举的几种刻蚀工艺均比较温和,相比于电池切片第二薄膜边缘内缩给光电转换效率带来的影响,这几种刻蚀工艺对电池片边缘的损伤几乎可以忽略不计,整体来看设置第二背面窗口,可以明显地降低电池切片的功率损失,提高得到的TOPCon太阳能电池切片的光电转换效率。
优选地,在一些实施例中,设置第二背面窗口7采用的方法为化学刻蚀法。因为化学刻蚀法不仅可以制备出第二背面窗口,同时还可以去除电池片背面可能产生的绕镀。具体地,化学刻蚀法可以包括酸抛或碱抛。
本发明实施例的制备方法,对第一背面窗口5和/或第二背面窗口7的截面形状没有特别的限定,例如可以是矩形、正方形、半椭圆形、半圆形等。
本发明实施例的制备方法,对第一背面窗口5和/或第二背面窗口7的个数也没有特别的限定,当需要将一块TOPCon太阳能电池片切割成两块电池切片时,可以设置一个第一背面窗口5和/或两个第二背面窗口7。当需要将一块TOPCon太阳能电池片切割成四块电池切片时,可以设置两个第一背面窗口5和/或两个第二背面窗口7。
在一些实施例中,步骤(6)中,制备金属电极6之前,在电池切片半成品的正面和/或背面制备钝化层8。钝化层8包括氧化物和/或氮化硅。氧化物又可以包括氧化硅(SiOx,0<x≤2)、氧化钛和氧化铝中的至少一种。钝化层8既可以是单层,也可以是两层或多层。
在一些实施例中,步骤(6)中,电池片背面的钝化层8的厚度大于0且小于等于200nm,例如10nm、20nm、50nm、80nm、100nm、120nm、150nm、170nm、200nm等。当钝化层的厚度过小时,不利于修复步骤(4)中第一背面窗口和第二背面窗口对电池片的微小损伤。当钝化层的厚度过大时,对修复作用的提升效果不明显,反而会增大生产成本,不利于降本增效。优选地,在一些实施例中,钝化层8的厚度为2-200nm,例如2nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、70nm、100nm、120nm、150nm、170nm、200nm等。
任选地,在电池切片半成品的正面也制备钝化层8。电池片正面和背面的钝化层所采用的材料既可以相同也可以不同。电池片正面和背面的钝化层的厚度可以相同也可以不同。
另外,本发明实施例还提供了一种TOPCon太阳能电池切片,通过本发明实施例的TOPCon太阳能电池切片的制备方法制备得到,其结构如图2和图4所示。
下面结合实施例和附图详细描述本发明。
实施例1
一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,如图1-2所示,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底1((n)Si)进行制绒清洗,然后在硅片衬底1上制备pn结2并背抛;
(2)在硅片衬底1的背面沉积5nm厚度的本征非晶硅((i)a-Si))作为第一薄膜3;
(3)在第一薄膜3的表面沉积40nm厚度的掺杂非晶硅((p)a-Si))作为第二薄膜4,得到电池片半成品;
(4)采用激光刻蚀法将电池片半成品背面的位于激光切片位置处2d1宽度范围内的第二薄膜4去除,形成0.4cm(2d1)宽度的矩形第一背面窗口5;
(5)采用HF和HNO3混合酸液进行酸抛,将电池片半成品背面边缘处0.2cm(d2)宽度范围内的第二薄膜4去除,形成d2宽度的矩形第二背面窗口7;
(6)沿着激光切片位置对电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(7)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积80nm的氮化硅(Si3N4)作为钝化层8;
(8)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积银作为金属电极6,得到如图2所示的电池切片。
实施例2
一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,如图1-2所示,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底1((n)Si)进行制绒清洗,然后在硅片衬底1上制备pn结2并背抛;
(2)在硅片衬底1的背面沉积4nm厚度的氧化硅(SiOx)作为第一薄膜3;
(3)在第一薄膜3的表面沉积40nm厚度的掺杂多晶硅((p)poly-Si))作为第二薄膜4,得到电池片半成品;
(4)采用激光刻蚀法将电池片半成品背面的位于激光切片位置处2d1宽度范围内的第二薄膜4去除,形成0.4cm(2d1)宽度的矩形第一背面窗口5;
(5)采用碱抛的方式将电池片半成品背面边缘处d2=0.2cm宽度范围内的第二薄膜4去除,形成0.2cm(d2)宽度的矩形第二背面窗口7;
(6)沿着激光切片位置对电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(7)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积80nm的氮化硅(Si3N4)作为钝化层8;
(8)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积银作为金属电极6,得到如图2所示的电池切片。
实施例3
一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,如图1-2所示,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底1((n)Si)进行制绒清洗,然后在硅片衬底1上制备pn结2并背抛;
(2)在硅片衬底1的背面沉积5nm厚度的本征非晶硅((i)a-Si))作为第一薄膜3;
(3)在第一薄膜3的表面沉积40nm厚度的掺杂多晶硅((p)poly-Si))作为第二薄膜4,得到电池片半成品;
(4)采用激光刻蚀法将电池片半成品背面的位于激光切片位置处2d1宽度范围内的第二薄膜4去除,形成0.4cm(2d1)宽度的矩形第一背面窗口5;
(5)采用HF和HNO3混合酸液进行酸抛,将电池片半成品背面边缘处0.2cm(d2)宽度范围内的第二薄膜4去除,形成d2宽度的矩形第二背面窗口7;
(6)沿着激光切片位置对电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(7)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积80nm的氮化硅(Si3N4)作为钝化层8;
(8)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积银作为金属电极6,得到如图2所示的电池切片。
实施例4
一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,如图1-2所示,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底1((n)Si)进行制绒清洗,然后在硅片衬底1上制备pn结2并背抛;
(2)在硅片衬底1的背面沉积5nm厚度的本征非晶硅((i)a-Si))作为第一薄膜3;
(3)在第一薄膜3的表面沉积40nm厚度的掺杂多晶硅((p)a-Si))作为第二薄膜4,得到电池片半成品;
(4)采用激光刻蚀法将电池片半成品背面的位于激光切片位置处2d1宽度范围内的第二薄膜4去除,形成0.1cm(2d1)宽度的矩形第一背面窗口5;
(5)采用HF和HNO3混合酸液进行酸抛,将电池片半成品背面边缘处0.05cm(d2)宽度范围内的第二薄膜4去除,形成d2宽度的矩形第二背面窗口7;
(6)沿着激光切片位置对电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(7)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积80nm的氮化硅(Si3N4)作为钝化层8;
(8)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积银作为金属电极6,得到如图2所示的电池切片。
实施例5
一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,如图1-2所示,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底1((n)Si)进行制绒清洗,然后在硅片衬底1上制备pn结2并背抛;
(2)在硅片衬底1的背面沉积5nm厚度的本征非晶硅((i)a-Si))作为第一薄膜3;
(3)在第一薄膜3的表面沉积40nm厚度的掺杂多晶硅((p)a-Si))作为第二薄膜4,得到电池片半成品;
(4)采用激光刻蚀法将电池片半成品背面的位于激光切片位置处2d1宽度范围内的第二薄膜4去除,形成0.6cm(2d1)宽度的矩形第一背面窗口5;
(5)采用HF和HNO3混合酸液进行酸抛,将电池片半成品背面边缘处0.3cm(d2)宽度范围内的第二薄膜4去除,形成d2宽度的矩形第二背面窗口7;
(6)沿着激光切片位置对电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(7)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积80nm的氮化硅(Si3N4)作为钝化层8;
(8)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积银作为金属电极6,得到如图2所示的电池切片。
实施例6
一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,如图1-2所示,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底1((n)Si)进行制绒清洗,然后在硅片衬底1上制备pn结2并背抛;
(2)在硅片衬底1的背面沉积5nm厚度的本征非晶硅((i)a-Si))作为第一薄膜3;
(3)在第一薄膜3的表面沉积40nm厚度的掺杂多晶硅((p)a-Si))作为第二薄膜4,得到电池片半成品;
(4)采用激光刻蚀法将电池片半成品背面的位于激光切片位置处2d1宽度范围内的第二薄膜4去除,形成0.8cm(2d1)宽度的矩形第一背面窗口5;
(5)采用HF和HNO3混合酸液进行酸抛,将电池片半成品背面边缘处0.4cm(d2)宽度范围内的第二薄膜4去除,形成d2宽度的矩形第二背面窗口7;
(6)沿着激光切片位置对电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(7)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积80nm的氮化硅(Si3N4)作为钝化层8;
(8)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积银作为金属电极6,得到如图2所示的电池切片。
实施例7
一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底1((n)Si)进行制绒清洗,然后在硅片衬底1上制备pn结2并背抛;
(2)在硅片衬底1的背面沉积5nm厚度的本征非晶硅((i)a-Si))作为第一薄膜3;
(3)在第一薄膜3的表面沉积40nm厚度的掺杂多晶硅((p)a-Si))作为第二薄膜4,得到电池片半成品;
(4)采用激光刻蚀法将电池片半成品背面的位于激光切片位置处2d1宽度范围内的第二薄膜4去除,形成0.4cm(2d1)宽度的矩形第一背面窗口5;
(5)采用HF和HNO3混合酸液进行酸抛,将电池片半成品背面边缘处0.2cm(d2)宽度范围内的第二薄膜4去除,形成d2宽度的矩形第二背面窗口7;
(6)沿着激光切片位置对电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(7)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积银作为金属电极6,得到电池切片。
实施例8
一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,如图3-4所示,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底1((n)Si)进行制绒清洗,然后在硅片衬底1上制备pn结2并背抛;
(2)在硅片衬底1的背面沉积5nm厚度的本征非晶硅((i)a-Si))作为第一薄膜3;
(3)在第一薄膜3的表面沉积40nm厚度的掺杂多晶硅((p)a-Si))作为第二薄膜4,得到电池片半成品;
(4)采用激光刻蚀法将电池片半成品背面的位于激光切片位置处2d1宽度范围内的第二薄膜4去除,形成0.4cm(2d1)宽度的矩形第一背面窗口5;
(5)沿着激光切片位置对电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(6)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积80nm的氮化硅(Si3N4)作为钝化层8;
(7)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积银作为金属电极6,得到如图4所示的电池切片。
对比例1
一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底1((n)Si)进行制绒清洗,然后在硅片衬底1上制备pn结2并背抛;
(2)在硅片衬底1的背面沉积5nm厚度的本征非晶硅((i)a-Si))作为第一薄膜3;
(3)在第一薄膜3的表面沉积40nm厚度的掺杂多晶硅((p)a-Si))作为第二薄膜4,得到电池片半成品;
(4)沿着激光切片位置对电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(5)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积80nm的氮化硅(Si3N4)作为钝化层8;
(6)在电池切片半成品的正面和背面分别沉积银作为金属电极6,得到电池切片。
从以上实施例1-8和对比例1的对比来看,本发明实施例1-6的制备方法得到的TOPCon太阳能电池切片的光电转换效率明显高于对比例1的光电转换效率。
从以上实施例1-6和实施例7的对比来看,本发明实施例1-6的制备方法得到的TOPCon太阳能电池切片的光电转换效率比实施例7的略高,说明钝化层能有效修复制备第一背面窗口和第二背面窗口带来的微小损伤。
从以上实施例1-6和实施例8的对比来看,本发明实施例1-6的制备方法得到的TOPCon太阳能电池切片的光电转换效率比实施例8的略高,说明相对于实施例8仅设置第一背面窗口,使得电池切片单侧边缘处第二薄膜4内缩,实施例1-6中同时设置第一背面窗口和第二背面窗口,使得电池切片两侧边缘处第二薄膜4内缩的方式,更能有效提高光电转换效率。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种TOPCon太阳能电池切片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将硅片衬底进行制绒清洗,然后在所述硅片衬底上制备pn结并背抛;
(2)在所述硅片衬底的背面制备第一薄膜,所述第一薄膜采用本征非晶硅或氧化物;
(3)在所述第一薄膜的表面制备第二薄膜,所述第二薄膜采用掺杂非晶硅或掺杂多晶硅,得到电池片半成品;
(4)将所述电池片半成品背面的位于激光切片位置处2d1宽度范围内的所述第二薄膜去除,形成2d1宽度的第一背面窗口;
(5)沿着激光切片位置对所述电池片半成品进行激光切割,得到电池切片半成品;
(6)在所述电池切片半成品的正面和背面分别制备金属电极,得到电池切片。
2.根据权利要求1所述的TOPCon太阳能电池切片的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,d1大于0且小于等于1cm。
3.根据权利要求1所述的TOPCon太阳能电池切片的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,设置所述第一背面窗口采用的方法包括激光刻蚀法、丝网印刷法、光刻法或化学刻蚀法。
4.根据权利要求1所述的TOPCon太阳能电池切片的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,还包括:将所述电池片半成品背面边缘处d2宽度范围内的所述第二薄膜去除,形成d2宽度的第二背面窗口。
5.根据权利要求4所述的TOPCon太阳能电池切片的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,d2大于0且小于等于1cm。
6.根据权利要求5所述的TOPCon太阳能电池切片的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,设置所述第二背面窗口采用的方法包括激光刻蚀法、丝网印刷法、光刻法或化学刻蚀法。
7.根据权利要求6所述的TOPCon太阳能电池切片的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,设置所述第二背面窗口采用的方法为化学刻蚀法,所述化学刻蚀法包括酸抛或碱抛。
8.根据权利要求1或4所述的TOPCon太阳能电池切片的制备方法,其特征在于,步骤(6)中,制备金属电极之前,在所述电池切片半成品的正面和/或背面制备钝化层,所述钝化层包括氧化物和/或氮化硅。
9.根据权利要求8所述的TOPCon太阳能电池切片的制备方法,其特征在于,步骤(6)中,所述钝化层的厚度大于0且小于等于200nm。
10.一种TOPCon太阳能电池切片,其特征在于,所述TOPCon太阳能电池切片通过权利要求1-9任一项所述的TOPCon太阳能电池切片的制备方法制备得到。
CN202310460098.8A 2023-04-26 2023-04-26 一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法 Active CN116169208B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310460098.8A CN116169208B (zh) 2023-04-26 2023-04-26 一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310460098.8A CN116169208B (zh) 2023-04-26 2023-04-26 一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116169208A true CN116169208A (zh) 2023-05-26
CN116169208B CN116169208B (zh) 2023-08-04

Family

ID=86414951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310460098.8A Active CN116169208B (zh) 2023-04-26 2023-04-26 一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116169208B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112054096A (zh) * 2020-09-29 2020-12-08 天合光能股份有限公司 一种切片单晶硅电池的制备方法
CN113380926A (zh) * 2021-06-11 2021-09-10 安徽华晟新能源科技有限公司 异质结太阳能电池片的制造方法及异质结太阳能电池片
CN113964223A (zh) * 2021-10-15 2022-01-21 浙江大学 一种抑制切割边缘漏电的晶体硅太阳能电池片、电池组件及制备方法
CN114709294A (zh) * 2022-05-31 2022-07-05 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池及其制备方法、光伏组件
CN115132852A (zh) * 2022-06-17 2022-09-30 青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司 一种N型TOPCon太阳能电池及其制作方法
CN115148857A (zh) * 2022-07-14 2022-10-04 上饶捷泰新能源科技有限公司 一种TOPCon电池及其制作方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112054096A (zh) * 2020-09-29 2020-12-08 天合光能股份有限公司 一种切片单晶硅电池的制备方法
CN113380926A (zh) * 2021-06-11 2021-09-10 安徽华晟新能源科技有限公司 异质结太阳能电池片的制造方法及异质结太阳能电池片
CN113964223A (zh) * 2021-10-15 2022-01-21 浙江大学 一种抑制切割边缘漏电的晶体硅太阳能电池片、电池组件及制备方法
CN114709294A (zh) * 2022-05-31 2022-07-05 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池及其制备方法、光伏组件
CN115132852A (zh) * 2022-06-17 2022-09-30 青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司 一种N型TOPCon太阳能电池及其制作方法
CN115148857A (zh) * 2022-07-14 2022-10-04 上饶捷泰新能源科技有限公司 一种TOPCon电池及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116169208B (zh) 2023-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109524480B (zh) 一种局域接触钝化的p型晶硅太阳电池及其制备方法
US11605750B2 (en) Solar cell having an emitter region with wide bandgap semiconductor material
CN116230810B (zh) 一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法和光伏组件
JP5663469B2 (ja) ウェーハベースのソーラパネルの作製方法
CN110707159A (zh) 一种正背面全面积接触钝化的p型晶硅太阳电池及其制备方法
WO2015070250A1 (en) Dielectric-passivated metal insulator photovoltaic solar cells
WO2010144282A1 (en) Heterojunction iii-v photovoltaic cell fabrication
CN114709277B (zh) 太阳能电池及其制备方法、光伏组件
CN114038921B (zh) 太阳能电池及光伏组件
KR20160120274A (ko) 후면 접촉 후면 접합 태양 전지를 위한 부동태화된 접촉부
CN112951927A (zh) 太阳能电池的制备方法
CN115513307A (zh) 背接触太阳能电池及其制备方法
CN115188837A (zh) 一种背接触太阳能电池及制备方法、电池组件
KR20200106492A (ko) 가요성 결정질 초박형 실리콘 태양 전지들
CN116174942A (zh) 一种hjt太阳能电池切片及其制备方法
JP2014072406A (ja) 太陽電池およびその製造方法、太陽電池モジュール
CN112838132A (zh) 一种太阳能电池叠层钝化结构及其制备方法
CN116169208B (zh) 一种TOPCon太阳能电池切片及其制备方法
CN116936651A (zh) 一种新型TOPCon电池的制备方法
CN113594295B (zh) 一种双面钝化结构的太阳能电池制备方法
CN112993059A (zh) 太阳能电池叠层钝化结构及制备方法
JP2003051604A (ja) 光起電力素子
CN113707755A (zh) 一种ibc晶硅太阳能电池及其制作方法
CN115799364B (zh) 一种太阳能电池
JP6426961B2 (ja) 太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant