本申請(qǐng)涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種太陽能電池及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，資源緊缺問題愈加凸顯，新能源的利用迫在眉睫。太陽能作為可再生的清潔能源，受到廣泛的關(guān)注，太陽能電池應(yīng)運(yùn)而生。

主流的太陽能電池一般為硅基太陽能電池，由于制備硅基太陽能電池的硅材料中不可避免的含有大量的雜質(zhì)和缺陷，導(dǎo)致硅材料中少子壽命及擴(kuò)散長度大大降低，從而影響太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。為了降低硅材料中的雜質(zhì)和缺陷數(shù)量以提升太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，氫鈍化技術(shù)廣泛應(yīng)用于太陽能電池的制備過程中。

現(xiàn)有技術(shù)中的氫鈍化技術(shù)通常是在形成太陽能電池的正面電極和背電極之前將硅基置于450℃左右的氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w中進(jìn)行一定時(shí)間的退火，以使氫離子與硅基中的缺陷或雜質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，起到鈍化的效果，從而提升太陽電池的轉(zhuǎn)換效率，但是由于氫氣的易燃易爆，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)太陽能電池的氫鈍化過程存在一定的危險(xiǎn)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種太陽能電池及其制備方法，以實(shí)現(xiàn)避免太陽能電池氫鈍化過程中易燃易爆氣體的參與而造成危險(xiǎn)的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

一種太陽能電池的制備方法，包括：

提供硅襯底；

對(duì)所述硅襯底進(jìn)行擴(kuò)散處理，形成pn結(jié)；

利用氨氣對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底進(jìn)行等離子體處理；

在經(jīng)過等離子體處理后的硅襯底上表面和下表面分別形成正面電極和背電極。

可選的，所述對(duì)所述硅襯底進(jìn)行擴(kuò)散處理，形成pn結(jié)包括：

利用第一摻雜類型粒子對(duì)所述硅襯底進(jìn)行摻雜，獲得第一摻雜類型硅襯底；

利用第二摻雜類型粒子對(duì)所述第一摻雜類型硅襯底進(jìn)行摻雜，形成pn結(jié)；

對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底四周進(jìn)行刻蝕，去除位于所述硅襯底四周表面的第二摻雜類型膜層，使所述形成pn結(jié)的硅襯底上表面與下表面絕緣；

所述第一摻雜類型與所述第二摻雜類型不同。

可選的，所述對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底四周進(jìn)行刻蝕，去除位于所述硅襯底四周表面的第二摻雜類型膜層，使所述形成pn結(jié)的硅襯底上表面與下表面絕緣之后，利用氨氣對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底進(jìn)行等離子體處理之前還包括：

在所述硅襯底第二摻雜類型膜層表面形成抗反射層。

可選的，所述在所述硅襯底第二摻雜類型膜層表面形成抗反射層包括：

利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法在所述硅襯底第二摻雜類型膜層表面襯底氮化硅膜層，形成所述抗反射層。

可選的，所述利用氨氣對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底進(jìn)行等離子體處理的時(shí)間的取值范圍為0.5min-60min，包括端點(diǎn)值。

一種太陽能電池，應(yīng)用上述任一項(xiàng)所述的太陽能電池的制備方法制備，所述太陽能電池包括：

硅襯底，所述硅襯底包括第一摻雜類型層和第二摻雜類型層，所述第一摻雜類型層和第二摻雜類型層形成pn結(jié)；

位于所述第二摻雜類型層表面的正面電極；

位于所述第一摻雜類型層表面的背電極。

可選的，還包括：

位于所述第二摻雜類型層與所述正面電極之間的抗反射層。

可選的，所述抗反射層為氮化硅層。

可選的，所述正面電極包括：

位于所述第二摻雜類型層表面沿第一方向排布的多個(gè)細(xì)柵；

位于所述第二摻雜類型層表面沿第二方向排布的多個(gè)主柵；

所述第一方向與所述第二方向垂直。

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種太陽能電池及其制備方法，其中，所述太陽能電池的制備方法利用等離子體處理氨氣的方式對(duì)硅襯底進(jìn)行氫鈍化，氨氣在等離子體處理過程中產(chǎn)生的氫離子與所述太陽能電池的硅襯底中的缺陷或雜質(zhì)反映，起到鈍化的效果，從而提升了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；并且氨氣非易燃易爆氣體，避免了氫鈍化過程總易燃易爆氣體參與而造成危險(xiǎn)的可能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)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(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例提供的一種太陽能電池的制備方法的流程示意圖；

圖2為本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例提供的一種太陽能電池的制備方法的流程示意圖；

圖3為本申請(qǐng)的又一個(gè)實(shí)施例提供的一種太陽能電池的制備方法的流程示意圖；

圖4為本申請(qǐng)的再一個(gè)實(shí)施例提供的一種太陽能電池的制備方法的流程示意圖；

圖5為本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例提供的一種太陽能電池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例提供的一種太陽能電池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)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(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種太陽能電池的制備方法，如圖1所示，包括：

s101：提供硅襯底；

需要說明的是，所述硅襯底優(yōu)選為單晶結(jié)構(gòu)的硅襯底。但在本申請(qǐng)的其他實(shí)施例中，所述硅襯底的種類包括但不限于：單晶、多晶或非晶體結(jié)構(gòu)的硅材料。但本申請(qǐng)對(duì)所述硅襯底的具體類型不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

優(yōu)選的，所述硅襯底表面具有陷光絨面，以提升制備的太陽能電池的光線吸收效率；所述陷光絨面可以通過酸制絨工藝或堿制絨工藝制得，由于酸制絨工藝和堿制絨工藝的具體流程已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，本申請(qǐng)?jiān)诖瞬蛔鲑樖觥?/p>

s102：對(duì)所述硅襯底進(jìn)行擴(kuò)散處理，形成pn結(jié)；

具體地，參考圖2，所述對(duì)所述硅襯底進(jìn)行擴(kuò)散處理，形成pn結(jié)包括：

s1021：利用第一摻雜類型粒子對(duì)所述硅襯底進(jìn)行摻雜，獲得第一摻雜類型硅襯底；

s1022：利用第二摻雜類型粒子對(duì)所述第一摻雜類型硅襯底進(jìn)行摻雜，形成pn結(jié)；

s1023：對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底四周進(jìn)行刻蝕，去除位于所述硅襯底四周表面的第二摻雜類型膜層，使所述形成pn結(jié)的硅襯底上表面與下表面絕緣；

所述第一摻雜類型與所述第二摻雜類型不同。

需要說明的是，在利用第二摻雜類型粒子對(duì)所述硅襯底進(jìn)行了擴(kuò)散處理之后，在所述硅襯底的四周也形成了一層第二摻雜類型膜層，這些第二摻雜類型膜層的存在使得所述形成pn結(jié)的硅襯底的上表面和下表面短路，因此，需要對(duì)硅襯底四周進(jìn)行刻蝕，以去除位于所述硅襯底四周表面的第二摻雜類型膜層。

還需要說明的是，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一摻雜類型為p型，第二摻雜類型為n型；但在本申請(qǐng)的其他實(shí)施例中，所述第一摻雜類型還可以為n型，所述第二摻雜類型為p型。本申請(qǐng)對(duì)此并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

s103：利用氨氣對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底進(jìn)行等離子體處理；

需要說明的是，在本申請(qǐng)的一個(gè)具體實(shí)施例中，利用氨氣對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底進(jìn)行等離子體處理的具體工藝參數(shù)可以為：溫度400℃-600℃，包括端點(diǎn)值；氨氣流量為5000-9000標(biāo)況毫升每分(standard-statecubiccentimeterperminute，sccm)，包括端點(diǎn)值；壓力為1500毫托(mtor)-3500mtor，包括端點(diǎn)值；所述利用氨氣對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底進(jìn)行等離子體處理的時(shí)間的取值范圍為0.5min-60min，包括端點(diǎn)值。

優(yōu)選的，在利用氨氣對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底進(jìn)行等離子體處理之前，優(yōu)選抽空所述硅襯底所在爐管內(nèi)的氣體，并通入氨氣，進(jìn)行一段時(shí)間的預(yù)通氣。預(yù)通氣過程的工藝參數(shù)可以為：溫度400℃-600℃，包括端點(diǎn)值；氨氣流量為5000-9000sccm，包括端點(diǎn)值；壓力為1500毫托(mtor)-3500mtor，包括端點(diǎn)值；預(yù)通氣時(shí)間的取值范圍為10s-30s，包括端點(diǎn)值。

s104：在經(jīng)過等離子體處理后的硅襯底上表面和下表面分別形成正面電極和背電極。

需要說明的是，一般情況下，所述正面電極包括沿第一方向排列的多個(gè)細(xì)柵和沿第二方向排列的多個(gè)主柵，其中，所述第一方向和第二方向垂直，主柵和細(xì)柵的具體數(shù)量取值視太陽能電池的面積大小而定，本申請(qǐng)對(duì)此并不做限定。

還需要說明的是，本申請(qǐng)實(shí)施例僅提供了一種可能的正面電極的組成結(jié)構(gòu)。在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述正面電極為h型的三主柵或四主柵結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)對(duì)所述正面電極的具體組成形式并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，參考圖3，所述對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底四周進(jìn)行刻蝕，去除位于所述硅襯底四周表面的第二摻雜類型膜層，使所述形成pn結(jié)的硅襯底上表面與下表面絕緣之后，利用氨氣對(duì)形成pn結(jié)的硅襯底進(jìn)行等離子體處理之前還包括：

s105：在所述硅襯底第二摻雜類型膜層表面形成抗反射層。

需要說明的是，在所述硅襯底第二摻雜類型膜層表面設(shè)置抗反射層的目的是減少入射光線的反射，增加太陽能電池的光線吸收率，從而增加所述太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請(qǐng)的又一個(gè)實(shí)施例中，參考圖4，所述在所述硅襯底第二摻雜類型膜層表面形成抗反射層包括：

s1051：利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法在所述硅襯底第二摻雜類型膜層表面襯底氮化硅膜層，形成所述抗反射層。

利用本申請(qǐng)實(shí)施例提供的太陽能電池的制備方法制備的太陽電池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖參考圖5和圖6。

相應(yīng)的，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種太陽能電池，參考圖5，應(yīng)用上述任一項(xiàng)所述的太陽能電池的制備方法制備，所述太陽能電池包括：

硅襯底，所述硅襯底包括第一摻雜類型層100和第二摻雜類型層200，所述第一摻雜類型層100和第二摻雜類型層200形成pn結(jié)；

位于所述第二摻雜類型層200表面的正面電極300；

位于所述第一摻雜類型層100表面的背電極400。

需要說明的是，所述硅襯底優(yōu)選為單晶結(jié)構(gòu)的硅襯底。但在本申請(qǐng)的其他實(shí)施例中，所述硅襯底的種類包括但不限于：單晶、多晶或非晶體結(jié)構(gòu)的硅材料。但本申請(qǐng)對(duì)所述硅襯底的具體類型不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

優(yōu)選的，所述硅襯底表面具有陷光絨面，以提升制備的太陽能電池的光線吸收效率；所述陷光絨面可以通過酸制絨工藝或堿制絨工藝制得，由于酸制絨工藝和堿制絨工藝的具體流程已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，本申請(qǐng)?jiān)诖瞬蛔鲑樖觥?/p>

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，參考圖6，所述太陽能電池還包括：

位于所述第二摻雜類型層200與所述正面電極300之間的抗反射層500。

需要說明的是，在所述硅襯底第二摻雜類型膜層表面設(shè)置抗反射層500的目的是減少入射光線的反射，增加太陽能電池的光線吸收率，從而增加所述太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

在本申請(qǐng)的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述抗反射層500為氮化硅層。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述正面電極300包括：

位于所述第二摻雜類型層200表面沿第一方向排布的多個(gè)細(xì)柵；

位于所述第二摻雜類型層200表面沿第二方向排布的多個(gè)主柵；

所述第一方向與所述第二方向垂直。

需要說明的是，本申請(qǐng)實(shí)施例僅提供了一種可能的正面電極300的組成結(jié)構(gòu)。在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述正面電極300為h型的三主柵或四主柵結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)對(duì)所述正面電極300的具體組成形式并不做限定，具體視實(shí)際情況而定。

綜上所述，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種太陽能電池及其制備方法，其中，所述太陽能電池的制備方法利用等離子體處理氨氣的方式對(duì)硅襯底進(jìn)行氫鈍化，氨氣在等離子體處理過程中產(chǎn)生的氫離子與所述太陽能電池的硅襯底中的缺陷或雜質(zhì)反映，起到鈍化的效果，從而提升了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；并且氨氣非易燃易爆氣體，避免了氫鈍化過程總易燃易爆氣體參與而造成危險(xiǎn)的可能。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對(duì)所公開的實(shí)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(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)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(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。