本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種hjt光伏電池的制備方法。

背景技術(shù)：

全世界十億以上的人住在無(wú)電或缺電地區(qū)，人們的電量需求日益迫切。而隨著全世界環(huán)境保護(hù)意識(shí)的高漲，以及地球升溫所造成的自然災(zāi)害日益嚴(yán)重，人們對(duì)傳統(tǒng)能源的關(guān)注點(diǎn)逐漸下降，轉(zhuǎn)而對(duì)無(wú)污染、可再生的太陽(yáng)能、風(fēng)能等能源進(jìn)行研究使用。太陽(yáng)能電池市場(chǎng)將會(huì)正在持續(xù)快速發(fā)展。

異質(zhì)結(jié)是指兩種不同的半導(dǎo)體相接觸所形成的界面區(qū)域。異質(zhì)結(jié)通常具有兩種半導(dǎo)體各自的pn結(jié)都不能達(dá)到的優(yōu)良的光電特性，使它適宜于制作超高速開(kāi)關(guān)器件、太陽(yáng)能電池以及半導(dǎo)體激光器等。由于其具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，目前對(duì)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池(hjt光伏電池)的研究開(kāi)展地如火如荼。

傳統(tǒng)的hjt光伏電池的制備，生產(chǎn)成本較高，銀漿、各種靶材以及光刻膠的消耗量較大，不適用于大面積推廣使用。此外，由于在電池正面采用tco材料，會(huì)因?yàn)閠co的吸光特性而造成大量的功率損失，電池效率不高。

因此，目前需要一種能夠降低生產(chǎn)成本、提高光電轉(zhuǎn)換效率的htj光伏電池的制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，降低各種昂貴原材料的使用量、提高h(yuǎn)jt光伏電池的電性能，本發(fā)明提供了一種hjt光伏電池的制備方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種hjt光伏電池的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

a)提供n型硅片，并對(duì)所述硅片進(jìn)行制絨操作；

b)在所述硅片的上表面依次沉積第一本征非晶硅層、n型非晶硅層以及氮化硅層；

在所述硅片的下表面依次沉積第二本征非晶硅層和p型非晶硅層；

c)在所述p型非晶硅層上形成背面減反層；

d)形成正面接觸金屬電極；

e)在所述背面減反層上進(jìn)行絲網(wǎng)印刷。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式，所述步驟d)進(jìn)一步為：

d1)利用皮秒激光對(duì)第一本征非晶硅層、n型非晶硅層以及氮化硅層進(jìn)行開(kāi)槽；

d2)在開(kāi)槽同時(shí)進(jìn)行激光摻雜；

d3)采用光誘導(dǎo)鍍的方式形成金屬電極。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方式，在所述步驟e)之后還包括步驟：

f)將所述硅片置于保護(hù)氣氛環(huán)境下進(jìn)行熱固化，所述熱固化操作在200℃以下進(jìn)行。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)具體實(shí)施方式，所述制絨操作為利用具有強(qiáng)氧化性物質(zhì)對(duì)所述硅片表面進(jìn)行化學(xué)處理。

在本發(fā)明提供個(gè)制備方法中，采用氮化硅薄膜取代傳統(tǒng)hjt電池的透明導(dǎo)電層(tco)作為電池的正面減反膜。同時(shí)，利用激光局部摻雜以及光誘導(dǎo)電鍍(lightinducedplating，lid)工藝形成埋柵效果。電池片柵線直接接觸n型硅片基體，利用晶硅基體的相對(duì)優(yōu)越導(dǎo)電性對(duì)光生電子進(jìn)行收集，以彌補(bǔ)氮化硅薄膜本身高絕緣性的缺陷。在光伏電池的背面，在n-c-si/i-a-si/p-a-si的異質(zhì)結(jié)外層形成tco背面減反膜，然后在tco膜上形成金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)，高效收集電流，整個(gè)電池因此實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電的效果。

采用本發(fā)明提供的制備方法，能夠有效降低hjt光伏電池的生產(chǎn)成本，低溫銀漿消耗量能夠降低一半，昂貴的含銦靶材(ito，iwo，itio等)的消耗量也能降低一半。與傳統(tǒng)的電鍍hjt光伏電池工藝不同，無(wú)需使用昂貴的光刻膠。電池正面采用激光埋柵選擇性發(fā)射極技術(shù)，降低了接觸電阻；由于埋柵結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，電極柵線對(duì)電子形成了三維立體吸收，而通過(guò)激光槽形成的優(yōu)異高寬比形貌，使得柵線具備更好的電性能。正面電鍍柵線相對(duì)于傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷而言，得到的柵線更細(xì)、更密，能夠更好地吸收電子。此外，hjt光伏電池正面采用氮化硅薄膜而非tco薄膜，可以有效解決傳統(tǒng)hjt光伏電池tco吸光造成效率損失的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明提供的一種hjt光伏電池的制備方法的一個(gè)具體實(shí)施方式的流程示意圖；

圖2～圖6所示為根據(jù)本發(fā)明提供的一種hjt光伏電池的制備方法中該hjt光伏電池的結(jié)構(gòu)變化示意圖。

附圖中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。

具體實(shí)施方式

下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本發(fā)明省略了對(duì)公知組件和處理技術(shù)及工藝的描述以避免不必要地限制本發(fā)明。

參考圖1，本發(fā)明提供的hjt光伏電池的制備方法包括：

步驟s101，提供n型硅片100，并對(duì)所述硅片100進(jìn)行制絨操作。參考圖2，在硅片100的表面形成絨面，可以有效提高硅片100的陷光作用。優(yōu)選的，所述制絨操作為利用具有強(qiáng)氧化性物質(zhì)對(duì)所述硅片表面進(jìn)行化學(xué)處理，強(qiáng)氧化物質(zhì)例如酸性溶液或者堿性溶液。更為具體的，如采用酸性溶液進(jìn)行制絨，則處理溫度為4℃～15℃，腐蝕時(shí)間為2min～5min；如采用堿性溶液進(jìn)行制絨，則堿處理溫度60℃～80℃，腐蝕時(shí)間為10min～20min。一般情況下，用堿性溶液處理后，可在硅片100的表面得到金字塔狀絨面；用酸性溶液處理后，可在硅片100的表面得到蟲(chóng)孔狀絨面。絨面大小為微米級(jí)尺寸。

參考圖3，繼續(xù)執(zhí)行步驟s102，在所述硅片100的上表面依次沉積第一本征非晶硅層210、n型非晶硅層220以及氮化硅層400。

在所述硅片100的下表面依次沉積第二本征非晶硅層310和p型非晶硅層330，以形成背面異質(zhì)pn結(jié)。

優(yōu)選的，上述各層均采用pecvd(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)的方式進(jìn)行沉積。為了達(dá)到更好的沉積效果，優(yōu)選的，pecvd的具體工藝參數(shù)范圍如下：硅烷流量：100～500sccm、硼烷流量：100～1000sccm、氫氣流量：500～1500sccm、功率密度:200～1000w/m²、溫度：100～250攝氏度、壓力：0.5～3mbar。

步驟s103，在所述p型非晶硅層上形成背面減反層500，如圖4所示。優(yōu)選的，采用物理氣相沉積(physicalvapordeposition，pvd)的方式進(jìn)行沉積。優(yōu)選的，所述背面減反層500為透明導(dǎo)電氧化物薄膜(tco)。該背面減反層500可以采用氧化鋅、摻硼氧化鋅等材料制備。

繼續(xù)執(zhí)行步驟s104，參見(jiàn)圖5，形成正面接觸金屬電極600。

首先，利用皮秒激光，對(duì)第一本征非晶硅層210、n型非晶硅層220以及氮化硅層400進(jìn)行開(kāi)槽。其中，單片硅片的刻線時(shí)間為2～3秒，激光功率優(yōu)選為1～5w；其次，在開(kāi)槽的同時(shí)進(jìn)行激光摻雜；最后，采用光誘導(dǎo)鍍(lightinducedplating)的方式形成金屬電極600。

形成金屬電極600之后，繼續(xù)執(zhí)行步驟s105，在所述背面減反層500上進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，即利用絲網(wǎng)印刷將低溫銀漿料印刷于光伏電池的背面減反層500上。

在所述步驟s105之后還需要進(jìn)行固化，即將所述硅片置于保護(hù)氣氛環(huán)境下進(jìn)行熱固化，固化后即可在硅片的背面形成接觸金屬電極700。優(yōu)選的，所述熱固化操作在200℃以下進(jìn)行。優(yōu)選的，所述保護(hù)氣氛環(huán)境是指在氮?dú)鈿夥障?。該保護(hù)氣氛環(huán)境中的氣體成分的質(zhì)量百分比穩(wěn)定保持在：氮?dú)猓?6％，氫氣：4％。

采用本發(fā)明提供的制備方法制備hjt光伏電池成本低、易操作，制備的電池轉(zhuǎn)換效率高。

雖然關(guān)于示例實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的精神和所附權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種變化、替換和修改。對(duì)于其他例子，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易理解在保持本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)的同時(shí)，工藝步驟的次序可以變化。

此外，本發(fā)明的應(yīng)用范圍不局限于說(shuō)明書(shū)中描述的特定實(shí)施例的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法及步驟。從本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容，作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地理解，對(duì)于目前已存在或者以后即將開(kāi)發(fā)出的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟，其中它們執(zhí)行與本發(fā)明描述的對(duì)應(yīng)實(shí)施例大體相同的功能或者獲得大體相同的結(jié)果，依照本發(fā)明可以對(duì)它們進(jìn)行應(yīng)用。因此，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在將這些工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟包含在其保護(hù)范圍內(nèi)。