本技術(shù)涉及太陽能電池,尤其涉及一種太陽能電池及太陽能電池的制備方法。
背景技術(shù):
1、目前,ibc電池(interdigitatedback?contact,叉指式背接觸電池)因具備多項優(yōu)點,例如電池正面無遮光、無金屬接觸復(fù)合等而逐漸受到青睞。如何形成產(chǎn)品和技術(shù)的差異化從而進(jìn)一步提高背接觸電池的電池效率,進(jìn)而保持住企業(yè)在背接觸電池產(chǎn)品上的競爭力,目前已成為各光伏企業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。
2、光伏行業(yè)亟待新的背接觸電池結(jié)構(gòu)和/或背接觸電池制備方法,在兼顧制造成本的同時,能夠進(jìn)一步提高背接觸電池的效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)第一方面提供一種太陽能電池的制備方法,包括:
2、s10:在硅基體的背光表面上依次形成第一載流子收集疊層和阻隔層,硅基體還具有與背光表面相背的受光表面,背光表面預(yù)劃分有第一區(qū)域、第二區(qū)域和設(shè)于第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的隔離區(qū)域;
3、s20:通過第一次激光開膜和堿制絨,去除第一載流子收集疊層和阻隔層處于第二區(qū)域的部分,并使得硅基體的受光表面和背光表面在第二區(qū)域裸露的部分形成制絨面;
4、s30:在背光表面上形成第二載流子收集疊層;
5、s40:通過第二次激光開膜和刻蝕清洗,去除第二載流子收集疊層和阻隔層處于第一區(qū)域的部分;
6、s50:再在受光表面上依次形成鈍化層和減反射層。
7、在本技術(shù)一些可選的實施例中,步驟s50包括:
8、s51:在受光表面上形成鈍化層;
9、s52:在背光表面上形成導(dǎo)電薄膜,導(dǎo)電薄膜鋪設(shè)于第一區(qū)域、第二區(qū)域和隔離區(qū)域;
10、s53:在鈍化層背向硅基體一面上形成減反射層;第一載流子收集疊層與第二載流子收集疊層導(dǎo)電類型相反。
11、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,鈍化層采用本征含硅薄膜材料或氧化鋁形成,或,鈍化層包括采用本征含硅薄膜材料形成的第一鈍化子層和采用n型摻雜含硅薄膜材料形成的第二鈍化子層。
12、在本技術(shù)一些可選的實施例中,減反射層包括氧化鋁、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氟化鎂中的一種或多種。
13、在本技術(shù)一些可選的實施例中,減反射層包括多個層疊設(shè)置的減反射子層,每個減反射子層包括氧化鋁、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氟化鎂中的至少一種,減反射層還包括含碳或硅量子點的紫外轉(zhuǎn)光層,含碳或硅量子點的紫外轉(zhuǎn)光層設(shè)置于兩相鄰減反射子層之間、多個層疊設(shè)置的減反射子層頂上或多個層疊設(shè)置的減反射子層底下。
14、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,步驟s50包括:
15、s51’:在受光表面上形成鈍化層;
16、s52’:在鈍化層背向硅基體一面上形成減反射層;
17、s53’:在背光表面上形成導(dǎo)電薄膜,導(dǎo)電薄膜鋪設(shè)于第一區(qū)域、第二區(qū)域和隔離區(qū)域。
18、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,還包括:
19、步驟s60:對隔離區(qū)域沿硅基體厚度方向開槽處理,以在隔離區(qū)域形成隔離槽,隔離槽至少貫穿導(dǎo)電薄膜以使第一區(qū)域中第一載流子收集疊層和第二區(qū)域中第二載流子收集疊層絕緣。
20、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,隔離槽自導(dǎo)電薄膜向硅基體開槽延伸至阻隔層背向硅基體一側(cè)。
21、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,步驟s10中第一載流子收集疊層包括隧穿氧化層和摻雜多晶硅層,阻隔層包括摻雜硅玻璃層和絕緣隔離層。
22、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,隧穿氧化層的厚度為0.5nm~3.0nm。
23、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,隧穿氧化層的厚度為0.5nm~2.0nm。
24、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,摻雜多晶硅層的厚度為50nm~300nm。
25、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,絕緣隔離層包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及碳化硅中的至少一種。
26、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,步驟s20中:
27、通過第一次激光開膜去除絕緣隔離層、摻雜硅玻璃層以及部分的摻雜多晶硅層;
28、堿制絨步驟繼續(xù)去除隧穿氧化層和剩余部分的摻雜多晶硅層,使得硅基體的受光表面和背光表面的第二區(qū)域裸露。
29、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,步驟s30中,
30、第二載流子收集疊層包括本征含硅薄膜和摻雜含硅薄膜。
31、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,本征含硅薄膜為微晶硅、納米硅、非晶硅、氧化硅及碳化硅中任一者形成的性能相同的單層含硅薄膜或性能不同的多層含硅薄膜,或者,
32、本征含硅薄膜為微晶硅薄膜、納米硅薄膜、非晶硅薄膜、氧化硅薄膜及碳化硅薄膜中至少兩者形成的疊層含硅薄膜,或者,
33、本征含硅薄膜為微晶硅、納米硅、非晶硅、氧化硅及碳化硅中至少兩者混合形成的一層含硅薄膜。
34、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,摻雜含硅薄膜的薄膜本體為微晶硅、納米硅、非晶硅、氧化硅及碳化硅中任一者形成的性能相同的單層含硅薄膜或性能不同的多層含硅薄膜,或者,
35、摻雜含硅薄膜的薄膜本體為微晶硅薄膜、納米硅薄膜、非晶硅薄膜、氧化硅薄膜及碳化硅薄膜中至少兩者形成的疊層含硅薄膜,或者,
36、摻雜含硅薄膜的薄膜本體為微晶硅、納米硅、非晶硅、氧化硅及碳化硅中至少兩者混合形成的含硅薄膜。
37、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,摻雜含硅薄膜的導(dǎo)電類型與硅基體的導(dǎo)電類型相反。
38、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,步驟s40中,通過第二次激光開膜去除第一區(qū)域中的摻雜含硅薄膜、本征含硅薄膜及部分阻隔層,再通過刻蝕清洗去除第一區(qū)域中剩余部分阻隔層。
39、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,阻隔層包括摻雜硅玻璃層和絕緣隔離層,部分阻隔層為部分絕緣隔離層,剩余部分阻隔層為其余部分絕緣隔離層和摻雜硅玻璃層。
40、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,制備方法還包括步驟s70:
41、在第一區(qū)域和第二區(qū)域上分別制作第一金屬電極和第二金屬電極。
42、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,步驟s10之前還包括:
43、步驟s01:對硅基體進(jìn)行拋光處理,去除切割損傷層,使受光表面和背光表面形成拋光結(jié)構(gòu)。
44、本技術(shù)第二方面提供一種太陽能電池,采用本技術(shù)第一方面太陽能電池的制備方法制備得到,太陽能電池包括:
45、硅基體,具有相對的背光表面和受光表面,背光表面上形成第一區(qū)域、第二區(qū)域和設(shè)于第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的隔離區(qū)域;第一區(qū)域設(shè)有第一載流子收集疊層,第二區(qū)域設(shè)有第二載流子收集疊層;
46、隔離區(qū)域沿著遠(yuǎn)離硅基體方向依次設(shè)有第一載流子收集層、阻隔層和部分第二載流子收集層;
47、受光表面上依次設(shè)置有鈍化層和減反射層。
48、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,第一載流子收集疊層包括沿遠(yuǎn)離硅基體方向依次設(shè)置的隧穿氧化層、摻雜多晶硅層,第一區(qū)域還在摻雜多晶硅層的外側(cè)設(shè)有導(dǎo)電薄膜及與導(dǎo)電薄膜電連接的第一金屬電極。
49、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,第二載流子收集疊層包括沿遠(yuǎn)離硅基體方向依次設(shè)置的本征含硅薄膜、摻雜含硅薄膜,第二區(qū)域還在摻雜含硅薄膜的外側(cè)設(shè)有導(dǎo)電薄膜以及與導(dǎo)電薄膜電連接的第二金屬電極。
50、在本技術(shù)第一方面一些可選的實施例中,隔離區(qū)域包括第一隔離區(qū)域和兩個第二隔離區(qū)域,第一隔離區(qū)域設(shè)置在兩個第二隔離區(qū)域之間,
51、第一隔離區(qū)域較第二隔離區(qū)域去除了本征含硅薄膜、摻雜含硅薄膜及導(dǎo)電薄膜中的至少一層以形成隔離槽,隔離槽自導(dǎo)電薄膜向硅基體延伸開槽。
52、有益效果:
53、本技術(shù)第一方面通過先在太陽能電池背面做兩次激光開膜、清洗工序,在第一區(qū)域和第二區(qū)域中分別形成了第一載流子收集疊層和第二載流子收集疊層,而將在受光表面上形成鈍化層和減反射層延后在兩次激光開膜和清洗工序之后,調(diào)整了制程次序,避免刻蝕清洗工序中刻蝕液(比如hf氫氟酸)對受光表面上設(shè)置的鈍化層和減反射層的破壞,例如避免了對包括本征含硅薄膜和n型含硅薄膜的鈍化層的傷害,尤其避免對摻氧微晶硅薄膜層的傷害,進(jìn)而避免因鈍化層和/或減反射層的破壞導(dǎo)致電池效率降低的問題。
54、由于不再需要考慮因為刻蝕清洗工序中采用刻蝕液需要預(yù)先增厚鈍化層和/或減反層的厚度,降低了在制備太陽能電池過程中受光表面上形成的鈍化層厚度,進(jìn)而降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效益。避免太陽能電池片受光表面上鈍化和/或減反層的厚度各處浮動不均帶來正面顏色差異大,保證太陽能電池片受光表面(也稱正面)顏色厚度具有較好的一致性。
55、本技術(shù)第二方面提供的太陽能電池具有良好的鈍化效果,太陽能電池受光表面上顏色一致性佳,電池效率高且制備成本低。