本發明涉及太陽能電池技術領域,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:
常見的ibc(interdigitatedbackcontact)電池,是在n型單晶硅襯底的背光面交替設置p+和n+摻雜區域,之后再設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,進而有效增加了電池片的短路電流,使電池片的能量轉化效率得以提高;其中鈍化層的質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量子效率等性能。
但是,在現有技術中,ibc電池的鈍化層質量效果不佳;并且n型單晶硅襯底價格很貴;以及需要進行b擴散與p擴散,硅片經過兩次高溫擴散后,會使其內部的缺陷、位錯等不良因素釋放并擴大,最終影響電池效率。
技術實現要素:
為解決上述問題,本發明提供了一種p型單晶太陽能電池的制備方法,該制備方法解決了現有技術中存在的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
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構;
在所述p型單晶硅襯底的背光面形成保護層;
對所述p型單晶硅襯底的受光面進行拋光處理;
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行p擴散形成n+區域;
對所述p型單晶硅襯底的背光面進行激光處理形成p+區域,并將所述p+區域與所述n+區域隔離;
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行激光處理,在所述n+區域和所述p+區域分別形成金屬電極。
優選的,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構包括:
在所述p型單晶硅襯底的表面形成反射率為8%-12%的絨面結構。
優選的,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保護層或sio2保護層。
優選的,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行p擴散形成n+區域包括:
在所述p型單晶硅襯底的背光面,利用pocl3進行p擴散,在所述p型單晶硅襯底中形成n+區域;其中,p擴散的方阻范圍為70ω/□-120ω/□。
優選的,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行激光處理形成p+區域,并將所述p+區域與所述n+區域隔離包括:
通過激光對所述p型單晶硅襯底的背光面進行開槽形成p+區域,且使所述p+區域與所述n+區域隔離;其中,所述開槽的寬度為300um-500um。
優選的,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行堿洗,用以修復激光損傷部分;
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行一次p擴散,進而不會影響到電池的質量,隨后通過激光處理技術形成p+區域并將p+區域與n+區域隔離。由此可知,該制備方法具備成本低,工藝簡單等特點,可實現快速的產業化量產。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術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明的實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發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
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
參考圖1,圖1為本發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構。
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構;其中,對該p型單晶硅襯底進行表面處理時,減薄量控制在0.3g-0.7g之間,使形成絨面結構的p型單晶硅襯底的表面反射率在8%-12%之間。
相比較現有技術中采用n型單晶硅襯底,本發明采用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保護層或sio2保護層,用于在步驟s103中拋光時對其背光面起到保護作用。保護層的生長方法可以為p型單晶硅襯底在h2o2槽內浸泡、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行拋光處理。
具體的,對所述p型單晶硅襯底進行受光面拋光處理,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行擴散。
s105:對所述p型單晶硅襯底的背光面進行p擴散形成n+區域。
具體的,對該p型單晶硅襯底的背光面,利用pocl3進行p擴散形成前表面場,磷摻雜在高溫條件下進入p型單晶硅襯底中形成n+區域;其中,p擴散的方阻范圍為70ω/□-120ω/□。
相比較現有技術,本發明僅僅只需在背光面進行一次p擴散,不會對電池質量造成過大影響,且簡化了工藝步驟。
s106:對所述p型單晶硅襯底的背光面進行激光處理形成p+區域,并將所述p+區域與所述n+區域隔離。
具體的,在步驟s106中對該p型單晶硅襯底的背光面進行p擴散之后,通過激光對該p型單晶硅襯底的背光面進行開槽形成p+區域,且使所述p+區域與所述n+區域隔離。其中,該開槽的寬度優選為300um-500um之間,例如350um或450um;開槽的數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行堿洗,用以修復激光損傷部分;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據可知,對該p型單晶硅襯底的背光面起到更好的表面鈍化效果,使制備的電池擁有更高的開路電壓以及轉換效率,解決了現有技術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行激光處理,在所述n+區域和所述p+區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行激光開槽,用于去除p+區域的sinx鈍化減反膜,開槽的寬度優選為40um-60um之間;其次在該p型單晶硅襯底的背光面的n+區域印刷銀漿,該銀漿的線寬優選為35um-45um之間,p+區域印刷鋁漿,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部,避免p+區域與n+區域導通,即完成制備歐模接觸的金屬電極;最終燒結完成p型單晶太陽能電池的制備。
通過上述描述可知,本發明提供了一種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行一次p擴散,使用激光處理的方式進行摻雜,并隔離p+區域與n+區域,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換效率。該制備方法成本低,工藝簡單,可實現快速的產業化量產。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術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明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現。因此,本發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。