[發(fā)明專利]一種太陽(yáng)電池P型表面的鈍化層的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110173061.4
• 申請(qǐng)日: 2011-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102254990A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王登志;王栩生;章靈軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州阿特斯陽(yáng)光電力科技有限公司;阿特斯（中國(guó)）投資有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒;陸金星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)電池的鈍化層的制備方法，具體涉及一種太陽(yáng)電池P型表面的鈍化層的制備方法，屬于太陽(yáng)電池領(lǐng)域。

背景技術(shù)

常規(guī)的化石燃料日益消耗殆盡，在現(xiàn)有的可持續(xù)能源中，太陽(yáng)能無(wú)疑是一種最清潔、最普遍和最有潛力的替代能源。太陽(yáng)電池已經(jīng)成為世界各國(guó)爭(zhēng)相研發(fā)的對(duì)象，也得到了大范圍的商業(yè)推廣。

鈍化層是太陽(yáng)電池中必不可少的一部分。但是，研究發(fā)現(xiàn)，商業(yè)生產(chǎn)上用作太陽(yáng)電池N型表面鈍化和減反射膜的氮化硅膜在電池P型表面被證明效果并不明顯，電壓低，效率不高。

因此，針對(duì)P型的表面鈍化目前主要采用如下2種方法：一是采用熱氧化或酸氧化的方法在硅片表面制備一層或多層二氧化硅膜；二是采用原子層沉積的方法在硅片表面制備一層氧化鋁膜作為鈍化層。

然而，上述制備方法中，酸氧化的方法需要在高濃度的熱硝酸中長(zhǎng)時(shí)間浸泡，操作風(fēng)險(xiǎn)大，成本高；而原子層沉積方法需要專業(yè)的進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格高昂，且工藝并不成熟，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。因此，開(kāi)發(fā)一種適用于工業(yè)化批量生產(chǎn)的制備太陽(yáng)電池P型表面鈍化層的方法，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種太陽(yáng)電池P型表面的鈍化層的制備方法，以提高電池片的效率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種太陽(yáng)電池P型表面的鈍化層的制備方法，包括如下步驟：

(1)?采用真空蒸鍍的方法在太陽(yáng)電池P型表面上制備鋁膜；

(2)?利用陽(yáng)極氧化法對(duì)上述鋁膜進(jìn)行氧化，形成氧化鋁；

(3)?高溫退火，即可得到氧化鋁鈍化層。

上文中，所述步驟(3)中的高溫退火可以在惰性氣體氣氛中進(jìn)行，所述惰性氣體可以采用氮?dú)饣驓鍤狻?/p>

上述技術(shù)方案中，所述步驟(1)中鋁膜的厚度為10~30?nm。

上述技術(shù)方案中，所述步驟(1)中的真空蒸鍍是在真空室中進(jìn)行，其真空度為10^-4~10^-5?mbar。

上述技術(shù)方案中，所述步驟(2)中，以表面鍍有鋁膜的硅片為陽(yáng)極，以石墨、鉑或釕為陰極，在電解液中加電壓進(jìn)行陽(yáng)極氧化，形成氧化鋁。例如，以石墨為陰極，將兩電極浸入電解液中，加電壓進(jìn)行陽(yáng)極氧化。所述陰極也可以采用其他現(xiàn)有的電極。

上述技術(shù)方案中，所述電解液選自草酸、硝酸和硫酸中的一種或幾種，其濃度為0.2~1?mol/L。

上述技術(shù)方案中，所述步驟(3)中的退火溫度為200~500℃。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1．本發(fā)明采用工業(yè)上比較成熟的真空蒸鋁和陽(yáng)極氧化法制備得到了P型表面的氧化鋁鈍化層，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，且設(shè)備投資少，成本較低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

2．本發(fā)明得到了氧化鋁鈍化層的鈍化效果較好，可以提高太陽(yáng)電池的開(kāi)路電壓，取得了較好的效果。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例一

以制備現(xiàn)有的雙面電池為例，步驟如下：

(1)?P型硅片去損傷層、制絨，

(2)?背靠背正面擴(kuò)硼；

(3)?背靠背背面擴(kuò)磷；

(4)?擴(kuò)散后的硅片P型表面向上，在真空鍍膜室中，抽真空10^-4?mbar，加熱熔化高純鋁絲，使鋁蒸鍍到硅片上，通過(guò)控制鋁熔化量來(lái)控制硅片上鋁膜厚度為10~30?nm；

(5)?把表面蒸鋁的硅片作為陽(yáng)極，同樣大小的石墨作為陰極，室溫下放入草酸溶液中，兩電極間加30~60V電壓，通過(guò)控制溫度和時(shí)間控制氧化速度形成納米氧化鋁膜；

(6)?高溫退火，即可得到氧化鋁鈍化層；所述退火溫度為200~500℃；

(7)?去除周邊結(jié)；

(8)?減反射膜沉積；

(9)?正背面電極印刷；

(10)?燒結(jié)形成接觸；即可得到雙面電池。

上文中，所述步驟(7)~(10)?均為晶硅電池的常規(guī)制造方法。

雙面電池是現(xiàn)有技術(shù)，其基本結(jié)構(gòu)為兩面分別通過(guò)擴(kuò)磷和擴(kuò)硼制備結(jié)，可以兩面受光，目前已經(jīng)獲得較高效率或量產(chǎn)的有Hitachi的P型硅基體雙面電池和以ECN為代表的N型硅基體雙面電池。

對(duì)比例一

以制備現(xiàn)有的雙面電池為例，步驟如下：

(1)?P型硅片去損傷層、制絨，

(2)?背靠背正面擴(kuò)硼；

(3)?背靠背背面擴(kuò)磷；

(4)?去除周邊結(jié)；

(5)?減反射膜沉積；

(6)?正背面電極印刷；