本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,尤其涉及一種p型單晶太陽能電池的制備方法。
背景技術(shù):
常見的ibc(interdigitatedbackcontact)電池,是在n型單晶硅襯底的背光面交替設(shè)置p+和n+摻雜區(qū)域,之后再設(shè)置鈍化層和金屬電極;使ibc電池的受光面無任何金屬電極遮擋,進(jìn)而有效增加了電池片的短路電流,使電池片的能量轉(zhuǎn)化效率得以提高;其中鈍化層的質(zhì)量影響電池片的隱開路電壓、暗飽和電流密度和短波段的內(nèi)量子效率等性能。
但是,在現(xiàn)有技術(shù)中,ibc電池的鈍化層質(zhì)量效果不佳;并且n型單晶硅襯底價格很貴;以及需要進(jìn)行b擴散與p擴散,硅片經(jīng)過兩次高溫擴散后,會使其內(nèi)部的缺陷、位錯等不良因素釋放并擴大,最終影響電池效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明提供了一種p型單晶太陽能電池的制備方法,該制備方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種p型單晶太陽能電池的制備方法,所述制備方法包括:
提供一p型單晶硅襯底,并在所述p型單晶硅襯底的表面形成絨面結(jié)構(gòu);
在所述p型單晶硅襯底的背光面形成保護(hù)層;
對所述p型單晶硅襯底的受光面進(jìn)行拋光處理;
在所述p型單晶硅襯底的受光面形成掩膜層;
對所述p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行p擴散形成n+區(qū)域;
對所述p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行激光處理形成p+區(qū)域,并將所述p+區(qū)域與所述n+區(qū)域隔離;
將所述p型單晶硅襯底的受光面的掩膜層去除;
在所述p型單晶硅襯底的受光面形成鈍化層;
在所述p型單晶硅襯底的受光面以及背光面分別形成鈍化減反膜;
對所述p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行激光處理,在所述n+區(qū)域和所述p+區(qū)域分別形成金屬電極。
優(yōu)選的,在上述制備方法中,所述提供一p型單晶硅襯底包括:
提供一電阻率為3ω·cm-5ω·cm的p型單晶硅襯底。
優(yōu)選的,在上述制備方法中,所述在所述p型單晶硅襯底的表面形成絨面結(jié)構(gòu)包括:
在所述p型單晶硅襯底的表面形成反射率為8%-12%的絨面結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的,在上述制備方法中,所述在所述p型單晶硅襯底的背光面形成保護(hù)層包括:
在所述p型單晶硅襯底的背光面形成厚度為3nm-6nm的sio保護(hù)層或sio2保護(hù)層。
優(yōu)選的,在上述制備方法中,所述在所述p型單晶硅襯底的受光面形成掩膜層包括:
在所述p型單晶硅襯底的受光面形成厚度為80nm-100nm的sin掩膜層或sio掩膜層或sio2掩膜層或si2on2掩膜層。
優(yōu)選的,在上述制備方法中,所述對所述p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行p擴散形成n+區(qū)域包括:
在所述p型單晶硅襯底的背光面,利用pocl3進(jìn)行p擴散,在所述p型單晶硅襯底中形成n+區(qū)域;其中,p擴散的方阻范圍為70ω/□-120ω/□。
優(yōu)選的,在上述制備方法中,所述對所述p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行激光處理形成p+區(qū)域,并將所述p+區(qū)域與所述n+區(qū)域隔離包括:
通過激光對所述p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行開槽形成p+區(qū)域,且使所述p+區(qū)域與所述n+區(qū)域隔離;其中,所述開槽的寬度為300um-500um。
優(yōu)選的,在上述制備方法中,所述將所述p型單晶硅襯底的受光面的掩膜層去除包括:
通過濃度為4%-6%的弱堿液對激光處理后的背光面進(jìn)行堿洗,用以修復(fù)激光損傷部分;
通過使用hf酸去除所述p型單晶硅襯底的受光面的掩膜層。
優(yōu)選的,在上述制備方法中,所述在所述p型單晶硅襯底的受光面形成鈍化層包括:
在所述p型單晶硅襯底的受光面形成氧化鋁鈍化層。
優(yōu)選的,在上述制備方法中,所述在所述p型單晶硅襯底的受光面以及背光面分別形成鈍化減反膜包括:
在所述p型單晶硅襯底的受光面以及背光面分別形成厚度為70nm-90nm的sin鈍化減反膜。
通過上述描述可知,本發(fā)明提供的一種p型單晶太陽能電池的制備方法,首先使用的是p型單晶硅襯底,相比較n型單晶硅襯底成本降低了很多,其次,僅僅只需在背光面進(jìn)行一次p擴散,進(jìn)而不會影響到電池的質(zhì)量,隨后通過激光處理技術(shù)形成p+區(qū)域并將p+區(qū)域與n+區(qū)域隔離。由此可知,該制備方法具備成本低,工藝簡單等特點,可實現(xiàn)快速的產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例提供的一種p型單晶太陽能電池的制備方法的流程示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
參考圖1,圖1為本發(fā)明實施例提供的一種p型單晶太陽能電池的制備方法的流程示意圖。
所述制備方法包括:
s101:提供一p型單晶硅襯底,并在所述p型單晶硅襯底的表面形成絨面結(jié)構(gòu)。
具體的,選取電阻率為3ω·cm-5ω·cm的p型單晶硅襯底,首先對該p型單晶硅襯底去除表面的損傷層,在其表面形成所需的絨面結(jié)構(gòu);其中,對該p型單晶硅襯底進(jìn)行表面處理時,減薄量控制在0.3g-0.7g之間,使形成絨面結(jié)構(gòu)的p型單晶硅襯底的表面反射率在8%-12%之間。
相比較現(xiàn)有技術(shù)中采用n型單晶硅襯底,本發(fā)明采用p型單晶硅襯底,成本降低了很多。
s102:在所述p型單晶硅襯底的背光面形成保護(hù)層。
具體的,在該p型單晶硅襯底的背光面形成厚度為3nm-6nm的sio保護(hù)層或sio2保護(hù)層,用于在步驟s103中拋光時對其背光面起到保護(hù)作用。保護(hù)層的生長方法可以為p型單晶硅襯底在h2o2槽內(nèi)浸泡、臭氧氧化等方法,具體方式并不作限定。
s103:對所述p型單晶硅襯底的受光面進(jìn)行拋光處理。
具體的,對所述p型單晶硅襯底進(jìn)行受光面拋光處理,其中,拋光方式包括但不限定于酸拋或堿拋,拋光處理過程中減薄量保持在0.05g-0.25g之間。
s104:在所述p型單晶硅襯底的受光面形成掩膜層。
具體的,對該p型單晶硅襯底的受光面形成厚度為80nm-100nm的sinx掩膜層(其中:0.5≤x≤2,例如sin掩膜層)或sio掩膜層或sio2掩膜層或sixoynz掩膜層(其中:0<x/y/z≤1,例如si2on2掩膜層)。該掩膜層用于防止該p型單晶硅襯底的受光面進(jìn)行擴散。
s105:對所述p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行p擴散形成n+區(qū)域。
具體的,對該p型單晶硅襯底的背光面,利用pocl3進(jìn)行p擴散形成前表面場,磷摻雜在高溫條件下進(jìn)入p型單晶硅襯底中形成n+區(qū)域;其中,p擴散的方阻范圍為70ω/□-120ω/□。
相比較現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明僅僅只需在背光面進(jìn)行一次p擴散,不會對電池質(zhì)量造成過大影響,且簡化了工藝步驟。
s106:對所述p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行激光處理形成p+區(qū)域,并將所述p+區(qū)域與所述n+區(qū)域隔離。
具體的,在步驟s106中對該p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行p擴散之后,通過激光對該p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行開槽形成p+區(qū)域,且使所述p+區(qū)域與所述n+區(qū)域隔離。其中,該開槽的寬度優(yōu)選為300um-500um之間,例如350um或450um;開槽的數(shù)量可以為兩根鋁主柵或四根鋁主柵。
s107:將所述p型單晶硅襯底的受光面的掩膜層去除。
具體的,首先通過使用濃度為4%-6%的弱堿液對激光處理后的背光面進(jìn)行堿洗,用以修復(fù)激光損傷部分;其次通過使用hf氫氟酸去除該p型單晶硅襯底的受光面的掩膜層。
s108:在所述p型單晶硅襯底的受光面形成鈍化層。
具體的,在該p型單晶硅襯底的受光面制備氧化鋁,并退火形成n+摻雜前表面場,該氧化鋁層通過具體實驗數(shù)據(jù)可知,對該p型單晶硅襯底的背光面起到更好的表面鈍化效果,使制備的電池?fù)碛懈叩拈_路電壓以及轉(zhuǎn)換效率,解決了現(xiàn)有技術(shù)中鈍化效果差的問題。其中,若通過ald方式制備該氧化鋁層,其氧化鋁層的厚度優(yōu)選為3nm-6nm之間;若通過maia方式制備該氧化鋁層,其氧化鋁層的厚度優(yōu)選為20nm-30nm之間。
s109:在所述p型單晶硅襯底的受光面以及背光面分別形成鈍化減反膜。
具體的,在該p型單晶硅襯底的受光面以及背光面分別形成厚度為70nm-90nm的sinx鈍化減反膜(其中:0.5≤x≤2,例如sin鈍化減反膜)。
s110:對所述p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行激光處理,在所述n+區(qū)域和所述p+區(qū)域分別形成金屬電極。
具體的,對該p型單晶硅襯底的背光面進(jìn)行激光開槽,用于去除p+區(qū)域的sinx鈍化減反膜,開槽的寬度優(yōu)選為40um-60um之間;其次在該p型單晶硅襯底的背光面的n+區(qū)域印刷銀漿,該銀漿的線寬優(yōu)選為35um-45um之間,p+區(qū)域印刷鋁漿,該鋁漿的線寬控制在250um-450um之間,保持該鋁漿印刷紙擴散后的開槽內(nèi)部,避免p+區(qū)域與n+區(qū)域?qū)ǎ赐瓿芍苽錃W模接觸的金屬電極;最終燒結(jié)完成p型單晶太陽能電池的制備。
通過上述描述可知,本發(fā)明提供了一種p型單晶太陽能電池的制備方法,該制備方法首先使用p型單晶硅襯底,相比較n型單晶硅襯底極大程度的降低了成本,其次,僅僅只需在背光面進(jìn)行一次p擴散,使用激光處理的方式進(jìn)行摻雜,并隔離p+區(qū)域與n+區(qū)域,由于只需要一次p擴散,因此對電池硅片的影響也降低了很多;并且在p型單晶硅襯底的受光面采用氧化鋁膜層作為鈍化層,為p型單晶硅襯底的背光面起到很好的鈍化效果,使最終所制備的電池具有更高的開路電壓以及轉(zhuǎn)換效率。該制備方法成本低,工藝簡單,可實現(xiàn)快速的產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)。
對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。