一种太阳能电池制备方法及太阳能电池与流程

    技术2025-01-18  48


    本申请属于太阳能电池,具体涉及一种太阳能电池制备方法及太阳能电池。


    背景技术:

    1、随着光伏技术的快速发展,国内外市场对太阳能电池的转换效率也提出越来越高的需求。topcon(tunneloxidepassivatedcontact,隧穿氧化层钝化接触)电池通过在表面制备一层超薄的隧穿氧化层和一层掺杂多晶硅层,提高表面钝化性能,有效提升电池的开路电压与短路电流。低压化学气相沉积(lpcvd)是topcon电池背面非晶硅层的关键技术手段。

    2、目前,通常使用石英舟承载硅片进行多晶硅层沉积操作,在当前使用lpvcd制作薄膜的过程中,在每个石英舟槽内放置一片硅片进行沉积,由于硅片的热膨胀系数与石英舟的热膨胀系数不同,受热后硅片与石英舟槽不能很紧凑的贴在一起,导致硅片原本不需要镀膜的面被镀上一层薄膜,影响了镀膜效果以及电池效率。


    技术实现思路

    1、本申请旨在提供一种太阳能电池制备方法及太阳能电池,减少硅片沉积过程中的正面绕度,提升生产效率。

    2、为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:

    3、第一方面,本申请实施例提出了一种太阳能电池制备方法,包括:

    4、对硅衬底依次进行制绒和硼扩散,以获得硅基体,所述硅基体的正面形成有预设绒面和预设硼硅玻璃层,所述预设绒面的反射率为9%~10%,所述预设硼硅玻璃层的厚度大于等于90nm;

    5、将两个所述硅基体的正面相互贴合后进行多晶硅沉积,以在所述硅基体的背面以及正面的四周边缘形成多晶硅层;

    6、通过磷扩散将所述硅基体背面的所述多晶硅层转化成掺磷多晶硅层,并在所述掺磷多晶硅层的表面形成磷硅玻璃层;

    7、去除位于所述硅基体正面的四周边缘的所述磷硅玻璃层以及所述多晶硅层;

    8、去除位于所述硅基体正面的所述预设硼硅玻璃层以及背面的所述磷硅玻璃层。

    9、可选地,所述对硅衬底依次进行制绒和硼扩散,以获得硅基体,包括:

    10、对所述硅衬底进行制绒,以在所述硅衬底的正面和背面分别形成初始绒面;

    11、对制绒后的所述硅衬底进行硼扩散,以在所述初始绒面的表面形成初始硼硅玻璃层,所述初始硼硅玻璃层的厚度大于等于120nm;

    12、去除所述硅衬底背面的初始硼硅玻璃层,以得到正面形成有预设绒面和预设硼硅玻璃层的所述硅基体。

    13、可选地,所述对所述硅衬底进行制绒,以在所述硅衬底的正面和背面分别形成初始绒面,包括:

    14、将所述硅衬底置入浓度为3%~5%的碱溶液中进行制绒,以在所述硅衬底的正面和背面形成所述初始绒面。

    15、可选地,所述对制绒后的所述硅衬底进行硼扩散,以在所述初始绒面的表面形成初始硼硅玻璃层,包括:

    16、在第一预设条件下,对制绒后的所述硅衬底进行一次硼扩散,所述第一预设条件包括:三氯化硼气体160~300sccm/min,氧气800~1200sccm/min,氮气1500~3000sccm/min,温度为850~870℃,压力140~200mbar,时间10~15min;

    17、在第二预设条件下,对一次硼扩散后的所述硅衬底进行二次硼扩散,以在所述初始绒面上形成所述初始硼硅玻璃层,所述第二预设条件包括:氧气20000~30000sccm/min,温度1030~1050℃,压力700~900mbar,时间60~80min。

    18、可选地,所述去除所述硅衬底背面的初始硼硅玻璃层,以得到正面形成有预设绒面和预设硼硅玻璃层的所述硅基体,包括:

    19、将硼扩散后的所述硅衬底背面朝下置于链式设备中,采用浓度为80%~90%的氢氟酸溶液去除所述硅衬底背面的初始硼硅玻璃层;

    20、利用浓度为3.5%~5%的氢氧化钾溶液对所述硅衬底的背面进行碱抛光,以得到正面形成有所述预设绒面和所述预设硼硅玻璃层的所述硅基体。

    21、可选地,所述将两个所述硅基体的正面相互贴合后进行多晶硅沉积,以在所述硅基体的背面以及正面的四周边缘形成多晶硅层,包括:

    22、将两个所述硅基体的正面相互贴合后送入lpcvd设备;

    23、利用lpcvd设备在所述硅基体的背面依次沉积氧化硅层和多晶硅层,其中,所述氧化硅层的厚度为1~1.5nm,所述多晶硅层的厚度为100~150nm。

    24、可选地,所述去除位于所述硅基体正面的四周边缘的所述磷硅玻璃层以及所述多晶硅层,包括:

    25、将所述硅基体正面朝下置于链式设备中,利用浓度3%~10%的氢氟酸溶液清洗去除所述硅基体正面的四周边缘的所述磷硅玻璃层;

    26、利用2%~3%的氢氧化钾溶液,温度为65~80℃,清洗去除所述硅基体正面的四周边缘的所述多晶硅层。

    27、可选地,所述去除位于所述硅基体正面的所述预设硼硅玻璃层以及背面的所述磷硅玻璃层,包括:

    28、将所述硅基体置于浓度为30%~40%的氢氟酸溶液中120s~180s,去除位于所述硅基体正面的所述预设硼硅玻璃层以及背面的所述磷硅玻璃层。

    29、可选地,所述掺磷多晶硅层中磷原子表面浓度为3e20~8e20/cm3;所述磷硅玻璃层的厚度为30~50nm。

    30、第二方面,本申请实施例提出了一种太阳能电池,所述太阳能电池采用上述任一项所述的太阳能电池制备方法制得。

    31、在本申请实施例中,对硅衬底依次进行制绒和硼扩散,以获得硅基体,硅基体的正面形成有预设绒面和预设bsg层,绒面的反射率为9%~10%,预设bsg层的厚度大于等于90nm;将两个硅基体的正面相互贴合后进行多晶硅沉积,以在硅基体的背面以及正面的四周边缘形成多晶硅层;通过磷扩散将多晶硅层背面的多晶硅层转化成掺磷多晶硅层,并在掺磷多晶硅层的表面形成psg层;去除位于硅基体正面的四周边缘的psg层以及多晶硅层;去除位于硅基体正面的预设bsg层以及背面的psg层。这样,通过在硅基体的正面形成预设绒面和预设bsg层,在后续清洗刻蚀过程中可以利用bsg层保护正面的绒面。本申请中将两个硅基体的正面相互贴合进行多晶硅层沉积,能够减少硅基体正面的绕度层,进而便于后续的绕镀层的去除,能够有效减少清洗所耗费的溶液用量以及清洗时间,既节省了清洗耗费的时间和原材料用量,也增加了一次沉积的硅基体数量,大大降低了生产成本,提高了生产效率。

    32、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。



    技术特征:

    1.一种太阳能电池制备方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法,其特征在于,所述对硅衬底依次进行制绒和硼扩散,以获得硅基体,包括:

    3.根据权利要求2所述的太阳能电池制备方法,其特征在于,所述对所述硅衬底进行制绒,以在所述硅衬底的正面和背面分别形成初始绒面,包括:

    4.根据权利要求2所述的太阳能电池制备方法,其特征在于,所述对制绒后的所述硅衬底进行硼扩散,以在所述初始绒面的表面形成初始硼硅玻璃层,包括:

    5.根据权利要求2所述的太阳能电池制备方法,其特征在于,所述去除所述硅衬底背面的所述初始硼硅玻璃层,以得到正面形成有所述预设绒面和预设硼硅玻璃层的所述硅基体,包括:

    6.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法,其特征在于,所述将两个所述硅基体的正面相互贴合后进行多晶硅沉积,以在所述硅基体的背面以及正面的四周边缘形成多晶硅层,包括:

    7.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法,其特征在于,所述去除位于所述硅基体正面的四周边缘的所述磷硅玻璃层以及所述多晶硅层,包括:

    8.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法,其特征在于,所述去除位于所述硅基体正面的所述预设硼硅玻璃层以及背面的所述磷硅玻璃层,包括:

    9.根据权利要求1所述的太阳能电池制备方法,其特征在于,所述掺磷多晶硅层中磷原子表面浓度为3e20~8e20/cm3;所述磷硅玻璃层的厚度为30~50nm。

    10.一种太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池采用如权利要求1~9任一项所述的太阳能电池制备方法制得。


    技术总结
    本申请公开了一种太阳能电池制备方法及太阳能电池,太阳能电池制备方法包括:对硅衬底依次进行制绒和硼扩散,以获得硅基体,所述硅基体的正面形成有预设绒面和预设硼硅玻璃层,所述预设绒面的反射率为9%~10%,所述预设硼硅玻璃层的厚度大于等于90nm;将两个所述硅基体的正面相互贴合后进行多晶硅沉积,以在所述硅基体的背面以及正面的四周边缘形成多晶硅层;通过磷扩散将所述多晶硅层转化成掺磷多晶硅层,并在所述掺磷多晶硅层的表面形成磷硅玻璃层;去除位于所述硅基体正面的四周边缘的所述磷硅玻璃层以及所述多晶硅层;去除位于所述硅基体正面的所述预设硼硅玻璃层以及背面的所述磷硅玻璃层。

    技术研发人员:刘向东,蔡伦,吴新荣,闫用用
    受保护的技术使用者:一道新能源科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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