本發(fā)明涉及一種太陽電池的鈍化接觸結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種選擇性多晶硅薄膜的鈍化接觸結(jié)構(gòu)及其制備方法，屬于太陽電池制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，鈍化接觸技術(shù)在晶體硅太陽電池領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注，其中德國弗朗恩禾費太陽能系統(tǒng)研究所研制出效率達到25.1%的鈍化接觸太陽電池，其鈍化接觸采用隧穿二氧化硅層，以及疊加在隧穿二氧化硅層上的多晶硅薄膜。該鈍化接觸太陽電池采用真空蒸鍍法制備金屬電極，短期內(nèi)還無法大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中，鈍化接觸技術(shù)無法大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)問題，提供一種選擇性多晶硅薄膜的鈍化接觸結(jié)構(gòu)及其制備方法，進一步提高太陽電池的效率，將鈍化接觸技術(shù)推向量產(chǎn)。

為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

選擇性多晶硅薄膜的鈍化接觸結(jié)構(gòu)，在晶體硅表面制備有一層厚度<2 nm 的二氧化硅層，在二氧化硅層表面制備摻雜多晶硅薄膜，所述摻雜多晶硅薄膜在無金屬接觸區(qū)域具有第一厚度，在有金屬接觸區(qū)域具有第二厚度，且第一厚度小于第二厚度，在多晶硅薄膜的第二厚度區(qū)域表面形成金屬電極。

進一步地，所述第一厚度為5-2000 nm，所述第二厚度為30-70000 nm。

本發(fā)明的另一方面，提供一種選擇性多晶硅薄膜的鈍化接觸結(jié)構(gòu)的制備方法，包含如下步驟：

S1：硅片清洗：

S2：表面氧化硅制備：采用熱氧化工藝，或者熱硝酸氧化工藝，或者臭氧氧化工藝形成厚度<2 nm的二氧化硅層；

S3：多晶硅薄膜制備：采用低壓化學氣相沉積法(Low Pressure Chemical Vapor Deposition: LPCVD)或者等離子增強化學氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD )沉積多晶硅薄膜，多晶硅薄膜的厚度為30-70000 nm；

S4：多晶硅薄膜表面掩膜的制備：在上述多晶硅薄膜上印刷掩膜；

S5：多晶硅薄膜的刻蝕：采用刻蝕的方法將無掩膜區(qū)域的多晶硅薄膜厚度減薄至5-2000 nm，形成第一厚度區(qū)域；

S6：去除掩膜層，掩膜層的下方未刻蝕的多晶硅薄膜區(qū)域為第二厚度區(qū)域；

S7：制備電極：為刻蝕的多晶硅薄膜上面采用絲網(wǎng)印刷的技術(shù)制備金屬電極，金屬電極印刷在第二厚度區(qū)域上。

進一步地，在步驟S3中，所述多晶硅薄膜可以為原位摻雜多晶硅薄膜，也可以為本征多晶硅薄膜，若為本征多晶硅薄膜，則需要后續(xù)摻雜。

進一步地，在步驟S5中，所述刻蝕工藝為化學刻蝕、等離子刻蝕或者機械刻蝕中的一種或者多種組合。

進一步地，在步驟S7中，所述電極的材料可以為銀漿、鋁漿、銀鋁漿、銅漿料的一種或則多種組合。

本發(fā)明具有如下有益效果：

由于目前大部分商業(yè)化的晶體硅太陽電池采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備電極，因此，將絲網(wǎng)印刷技術(shù)和鈍化接觸技術(shù)相結(jié)合是快速實現(xiàn)鈍化接觸工藝產(chǎn)業(yè)化的途徑。而目前絲網(wǎng)印刷的金屬，如銀漿，在硅表面的燒結(jié)深度較深，極容易破壞鈍化接觸薄膜，如多晶硅薄膜，在這種情況下將破壞了鈍化接觸的效果。本發(fā)明通過在金屬接觸區(qū)域和非金屬接觸區(qū)域設(shè)計不同厚度的多晶硅薄膜，使金屬電極的制備區(qū)域具有較厚的多晶硅薄膜，有效地防止了金屬電極破壞鈍化接觸的效果；使傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷技術(shù)能夠和鈍化接觸技術(shù)有效地結(jié)合在一起。另一方面，由于多晶硅薄膜對光線的吸收較大，若其厚度太厚將導致太陽電池電流損失過大，因此，本發(fā)明中的多晶硅薄膜在非金屬區(qū)域具有較薄的厚度，可有效地防止太陽電池的電流損失。綜上，本發(fā)明有利于將鈍化接觸技術(shù)推向量產(chǎn)，同時，有效地提高太陽電池的效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2-4的流程示意圖；

圖中，1是硅基體；2是二氧化硅層； 3是摻雜多晶硅薄膜；3a是摻雜多晶硅薄膜的第一厚度區(qū)域，3b是摻雜多晶硅薄膜的第二厚度區(qū)域；4是金屬電極。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，本發(fā)明中與現(xiàn)有技術(shù)相同的部分將參考現(xiàn)有技術(shù)。

實施例1

如圖1所示，本發(fā)明提供的選擇性多晶硅薄膜的鈍化接觸結(jié)構(gòu)，在晶體硅1的表面制備有一層二氧化硅層2，二氧化硅層2的厚度<2 nm，在二氧化硅層2的表面制備摻雜多晶硅薄膜3，摻雜多晶硅薄膜3在不同的區(qū)域具有不同的厚度，具體地，在無金屬接觸區(qū)域具有第一厚度3a，在有金屬接觸區(qū)域具有第二厚度3b，且第一厚度3a小于第二厚度3b，第一厚度的范圍為5-2000 nm，第二厚度的范圍為30-70000 nm；在多晶硅薄膜的第二厚度區(qū)域表面形成金屬電極4。

實施例2

如圖2所示，本實施例的選擇性多晶硅薄膜的鈍化接觸結(jié)構(gòu)的制備方法，包含如下步驟：

S1：硅片清洗：

S2：表面氧化硅制備：采用熱氧化工藝制備厚度為1.5 nm的二氧化硅層；

S3：多晶硅薄膜制備：采用低壓化學氣相沉積法(LPCVD)沉積磷摻雜或者硼摻雜的多晶硅薄膜，該多晶硅薄膜的厚度為200 nm；

S4：在該多晶硅薄膜表面印刷掩膜；

S5：多晶硅薄膜的刻蝕：采用HF/HNO3溶液刻蝕多晶硅薄膜，使其厚度降低至70 nm，形成第一厚度區(qū)域；

S6：去除掩膜層，掩膜層的下方未刻蝕的多晶硅薄膜區(qū)域為第二厚度區(qū)域；

S7：制備電極：為刻蝕的多晶硅薄膜上面采用絲網(wǎng)印刷的技術(shù)制備金屬電極，金屬電極印刷在第二厚度區(qū)域上，金屬電極采用銀電極。

實施例3

如圖2所示，本實施例的選擇性多晶硅薄膜的鈍化接觸結(jié)構(gòu)的制備方法，包含如下步驟：

S1：硅片清洗：

S2：表面氧化硅制備：采用熱硝酸工藝制備厚度為1.3nm的二氧化硅層；

S3：多晶硅薄膜制備：采用低壓化學氣相沉積法(LPCVD)沉積磷摻雜或者硼摻雜的多晶硅薄膜，該多晶硅薄膜的厚度為100 nm；

S4：在該多晶硅薄膜表面印刷掩膜；

S5：多晶硅薄膜的刻蝕：采用HF/HNO3溶液刻蝕多晶硅薄膜，使其厚度降低至50 nm，形成第一厚度區(qū)域；

S6：去除掩膜層，掩膜層的下方未刻蝕的多晶硅薄膜區(qū)域為第二厚度區(qū)域；

S7：制備電極：為刻蝕的多晶硅薄膜上面采用絲網(wǎng)印刷的技術(shù)制備金屬電極，金屬電極印刷在第二厚度區(qū)域上，金屬電極采用銀鋁電極。

實施例4

如圖2所示，本實施例的選擇性多晶硅薄膜的鈍化接觸結(jié)構(gòu)的制備方法，包含如下步驟：

S1：硅片清洗：

S2：表面氧化硅制備：采用臭氧氧化工藝制備厚度為1.2nm的二氧化硅層；

S3：多晶硅薄膜制備：采用等離子增強化學氣相沉積法(PECVD )沉積磷摻雜或者硼摻雜的多晶硅薄膜，該多晶硅薄膜的厚度為100 nm；

S4：在該多晶硅薄膜表面印刷掩膜；

S5：多晶硅薄膜的刻蝕：采用機械刻蝕方法刻蝕多晶硅薄膜，使其厚度降低至60nm，形成第一厚度區(qū)域；

S6：去除掩膜層，掩膜層的下方未刻蝕的多晶硅薄膜區(qū)域為第二厚度區(qū)域；

S7：制備電極：為刻蝕的多晶硅薄膜上面采用絲網(wǎng)印刷的技術(shù)制備金屬電極，金屬電極印刷在第二厚度區(qū)域上，金屬電極采用鋁電極。