[發明專利]一種太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201310533526.1
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103647002A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 代智杰;房現飛;孟原
• 申請（專利權）人: 新奧光伏能源有限公司
• 主分類號: H01L31/20
• 分類號: H01L31/20;H01L31/18;H01L31/0224;H01L31/06
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 杜秀科

技術領域

本發明涉及太陽能光伏技術領域，特別是涉及一種太陽能電池及其制備方法。

背景技術

近年來，作為可再生能源的光伏電池和大面積光伏組件的發展引起了人們的廣泛關注。尤其是非晶硅和納米微晶硅疊層電池，以其獨特的優勢迅速崛起，成為市場應用的主流產品。透明導電氧化物薄膜作為硅基薄膜太陽電池的透明電極是必不可少的，而摻鋁氧化鋅（Al-doped?ZnO，簡稱AZO）透明導電膜的原材料豐富、無毒、價格便宜，并且在氫等離子體中穩定性好，應用于硅基薄膜電池中，能夠增大太陽能電池的短路電流，提高電池的光電轉換效率。因此，以AZO薄膜材料為主的太陽能光伏玻璃被認為是下一個發展主流，批量生產大面積AZO透明導電膜玻璃對光伏產業的發展具有劃時代意義。

如圖1所示，圖1為現有技術包括AZO透明導電膜的太陽能電池的結構示意圖，該太陽能電池包括前板玻璃1、位于前板玻璃1上的AZO透明導電膜2、位于AZO透明導電膜2上的非晶硅層3以及背電極4，當該包括AZO透明導電膜的太陽能電池通過加載反向電壓來消除并聯電阻（Shunt?Remove）這一步驟時，在AZO透明導電膜和非晶硅層的界面處出現了膜層剝落及塌陷現象，即燒膜現象，如圖1所示的燒膜處5。然而，太陽能電池組件加載反向電壓來消除并聯電阻是薄膜太陽能電池組件制作過程中的必要環節，此過程可提高填充因子（Filling?Factor，簡稱FF），進而提高光電轉化效率。

現有技術的缺陷在于，在對太陽能電池進行消除并聯電阻時，在透明導電膜和硅基薄膜層的界面處容易發生燒膜現象，導致產品良率較低。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能電池及其制備方法，用以減少加載反向電壓時引起的燒膜現象，提高太陽能電池的良率。

本發明太陽能電池的制備方法，包括：

形成位于襯底上的透明導電膜；

將形成有透明導電膜的襯底的溫度調整至18℃～25℃；

在酸液中對調整溫度后的透明導電膜進行制絨，形成絨面透明導電膜，制絨時長為30～100秒，其中，所述酸液按重量百分比計，含有0.0365%～0.365%氯化氫，0.04%～0.4%氟化氫，0.1%～0.5%草酸及0.1%～0.5%醋酸；

形成位于所述絨面透明導電膜上的硅基薄膜層以及位于所述硅基薄膜層上的背電極。

發明人發現絨面透明導電膜的絨面的形貌對燒膜現象有至關重要的決定性，當絨面均勻性較差時，即當絨面的腐蝕凹坑大小、深淺不一時，造成透明導電膜和硅基薄膜之間的接觸有好有差，當太陽能電池加載反向電壓時，接觸較差點的電阻較小，單位面積上通過電流相對過大，形成局部放電，因此產生了膜層剝落的現象，因此，在本發明技術方案中，發明人對制絨工藝進行了深入研究，發現先調整透明導電膜的溫度至18℃～25℃，再采用含有氯化氫（HCl）、氟化氫（HF）、草酸（HOOC-COOH）及醋酸（CH₃COOH）的酸液對透明導電膜進行制絨形成的絨面透明導電膜的形貌較好，并可提高絨面的均勻性，進而可減少太陽能電池的燒膜現象，提高了太陽能電池的良率。所述酸液為含有氯化氫、氟化氫、草酸及醋酸的水溶液，若HCl和HF的重量分數較大，則刻蝕凹坑過大、腐蝕速率較快，并很難控制均勻性；若HCl和HF的重量分數較小，則刻蝕深度不夠,絨面結構的凹凸效果不明顯；若草酸和醋酸的重量分數較大，則刻蝕速度極難控制，導致絨面結構重復性差；若草酸和醋酸的重量分數較小，則腐蝕速率較慢，不利于批量生產的時效性和穩定性。

優選的，所述酸液含有0.0365%～0.182%氯化氫，0.04%～0.2%氟化氫，0.1%～0.3%草酸及0.1%～0.3%醋酸。采用較優的技術方案中的酸液對透明導電膜進行制絨，得到的絨面透明導電膜的絨面均勻性較好。

優選的，所述酸液含有0.182%氯化氫，0.08%氟化氫，0.2%草酸及0.1%醋酸；或者，所述酸液含有0.0365%氯化氫，0.04%氟化氫，0.1%草酸及0.1%醋酸；或者，所述酸液含有0.182%氯化氫，0.2%氟化氫，0.3%草酸及0.3%醋酸。

優選的，所述制絨時長為30秒、50秒、60秒、100秒或120秒。