[發明專利]一種基于溶液法的多晶太陽電池的制備方法

有效

• 申請號: 201510551034.4
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105070792B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 沈鴻烈;蔣曄;蒲天
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于溶液法的多晶黑硅太陽電池的制備方法，其特征在于該制備方法包括如下步驟：

(1)、將多晶硅片經過標準清洗工藝，然后浸入HF、HNO₃和H₂O混合溶液中進行腐蝕制絨，隨后采用NaOH溶液去除腐蝕制絨后多孔硅微結構，去除表面損傷層的同時得到光潔的表面；

(2)、將上述去除表面損傷層的多晶硅片浸入HF和AgNO₃溶液中，在表面沉積一層銀納米顆粒，納米顆粒大小為50nm左右，溶液溫度為室溫；

(3)、沉積完銀納米顆粒的多晶硅片浸入HF和H₂O₂混合溶液中進行腐蝕，得到孔徑50-100nm，孔深500nm的納米孔洞多晶黑硅片，溶液溫度為室溫；

(4)、將腐蝕完的多晶黑硅片浸入NH₃·H₂O和H₂O₂混合溶液中進行清洗，去除殘留銀納米顆粒，溶液溫度為室溫；

(5)、將制備好的多晶黑硅片浸入NSR溶液中進行腐蝕擴孔，NSR溶液的組成為40％NH₄F∶H₂O₂∶H₂O＝1∶2∶4，反應溫度為50℃，反應時間60-600s， 制備得到邊長100-500nm，深度100-500nm的倒金字塔多晶黑硅結構；

(6)、進行擴散前清洗后，在擴散爐內進行擴散形成PN結，隨后采用濕刻工藝，對擴散后的多晶黑硅片進行背結與邊緣結刻蝕，及表面磷硅玻璃和擴散死層去除；

(7)、在溫度為80℃、比例為69％HNO₃∶H₂O＝1∶3溶液中水浴處理30min，制備內層的氧化硅鈍化層，然后在PECVD中沉積70-100nm的氮化硅減反射鈍化膜，形成一種氧化硅膜和氮化硅薄膜構成的雙層鈍化結構；

(8)、然后采用絲網印刷工藝進行電極制備，燒結后形成歐姆接觸，最終制得多晶黑硅太陽電池。

2.根據權利要求1所述的基于溶液法的多晶黑硅太陽電池的制備方法，其特征在于：在步驟(1)中所述的硅片尺寸為156mm×156mm，電阻率1-3Ω·cm，厚度200±20μm；在體積比40％HF∶70％HNO₃∶H₂O＝1∶3∶2的溶液中進行腐蝕，時間為3min，溫度為室溫；去除多孔硅微結構所采用NaOH溶液濃度為1％，時間30s，溫度為室溫。

3.根據權利要求1所述的基于溶液法的多晶黑硅太陽電池的制備方法，其特征在于：在步驟(2)中，HF與AgNO₃的混合溶液組成為4M HF+0.002M AgNO₃，反應時間在50s；在步驟(3)中，HF與H₂O₂的混合溶液組成為1.5M HF+0.3M H₂O₂，反應時間在180s；在步驟(4)中，去除銀顆粒的混合溶液組成為H₂O₂∶NH₄OH＝1∶3，反應時間在180s，并用去離子水沖洗。

4.根據權利要求1所述的基于溶液法的多晶黑硅太陽電池的制備方法，其特征在于：在步驟(6)中，PN結中N型發射極由POCl₃擴散而得，擴散溫度800-850℃；濕刻工藝主要利用HF和HNO₃溶液進行背結與邊緣結刻蝕，再用稀HF溶液去除表面磷硅玻璃；在步驟(7)中，PECVD沉積的SiNx通過調節Si/N比調節折射率，同時調節厚度以調整鈍化效果。