[發明專利]一種太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201210562861.X
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103022253A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 石強;韓瑋智;牛新偉;蔣前哨;李永輝;仇展煒
• 申請（專利權）人: 浙江正泰太陽能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;C30B33/10;H01L31/04
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 馮譜

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體地說涉及一種以金剛線切割硅片為基底的太陽能電池及其制備方法。

背景技術

晶體硅太陽能電池在光伏電池中的市場份額保持在90%左右，占據著整個光伏產業的主導，而硅片成本是電池成本的60%~70%，因此降低硅片制造成本是世界眾多光伏研究機構和制造企業研究的熱點。從硅錠到硅片需要進行切割，因此降低切割成本具有非常重大的意義。目前市場主要采用游離磨料砂漿多線切割，但是這種技術有如下缺點：（1）需要碳化硅砂漿配合切割，成本高；（2）砂漿回收困難，因此容易造成污染；（3）切割時間長，容易斷線等。

為了解決采用游離磨料砂漿多線切割帶來的問題，出現了金剛線切割技術。該技術不需要采用碳化硅砂漿，硅片產量也能大大提高，是一種有望取代砂漿多線切割的新型硅片切割技術。但這種金剛線切割得到的硅片有明顯的切割線痕，如圖1所示。切割后硅片特殊的表面形貌不利于硅片濕法制絨，制絨去重量難以提高，表面不容易形成大面積的凹坑結構，導致其反射率遠遠高于濕法制絨后的常規硅片。參考圖2，從圖2中可以看出，采用酸溶液制絨后，硅片表面形貌不好，陷光效果差不利于后續太陽能電池的制造。從數據上看，采用該方法得到的硅片為基底制造的太陽能電池效率比正常硅片電池降低了約0.7%~1%。

因此，雖然金剛線切割硅片價格低，但這種硅片經酸制絨難以實現低的反射率、表面線痕多等缺點大大降低了太陽能的電學性能。

發明內容

為了解決金剛線切割硅片電池反射率高、轉換效率低等缺點，本發明公開了一種太陽能電池的制備方法和一種太陽能電池。

根據本發明的一個方面，提供了一種太陽能電池的制備方法，其中，包括以下步驟：

a）對金剛線切割的硅片進行腐蝕；

b）對腐蝕后的所述硅片進行制絨；

c）在所述硅片正面形成P擴散層，然后去除所述硅片正面的PSG和周邊P擴散層；

d）在所述硅片正面形成減反膜；

e）在所述硅片背面形成背電極和鋁背場；

f）在所述硅片正面形成正電極；

其特征在于，

先采用堿性混合溶液對所述硅片進行腐蝕，腐蝕溫度為70℃~90℃，之后再采用酸性混合溶液對所述硅片進行進一步腐蝕，腐蝕溫度為5℃~18℃；

所述制絨采用反應離子刻蝕制絨。

根據本發明的一個優選實施例，所述硅片導電類型為P型，少子壽命大于1μm，電阻范圍為0~5Ω.cm。

根據本發明的另一個優選實施例，所述堿性混合溶液為質量濃度在5%~15%范圍內的KOH/NaOH/CH₃CH₂OH混合溶液，KOH/NaOH/CH₃CH₂OH的質量比為1~5:2~8:1~5；

所述硅片在所述堿性混合溶液中的去重比率為2%~8%。

根據本發明的又一個優選實施例，所述酸性混合溶液為HNO₃/HF/CH₃COOH混合溶液，HNO₃/HF/CH₃COOH的體積比為1~10:1~5:1~5；

所述HNO₃、HF和CH₃COOH的質量濃度分別為68%、40%和98%；

所述硅片在所述酸性混合溶液中的去重比率為1%~5%。

根據本發明的又一個優選實施例，所述步驟b）還進一步包括：

將制絨后的所述硅片置于HF/CH₃COOH混合溶液中，并超聲處理5min~10min，進一步去除表面殘留物。

根據本發明的另一個方面，提供一種太陽能電池，由上至下依次包括：正電極、減反膜、絨面、P擴散層、硅片、鋁背場/背電極，其特征在于，

所述硅片為金剛線切割而成，并且依次經過堿性混合溶液和酸性混合溶液的腐蝕，在所述堿性混合溶液中的腐蝕溫度為70℃~90℃，在所述酸性混合溶液中的腐蝕溫度為5℃~18℃；

所述絨面為采用反應離子刻蝕的方式形成。

根據本發明的一個優選實施例，所述硅片導電類型為P型，少子壽命大于1μm，電阻范圍為0~5Ω.cm。