[發(fā)明專利]一種N型硅基太陽能電池及其制造方法

有效

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• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108389917B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張軍
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽秦能光電有限公司
• 主分類號: H01L31/0256
• 分類號: H01L31/0256;H01L31/042;H01L31/18
• 代理公司: 11754 北京魚爪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 曹治麗

本發(fā)明涉及一種N型硅基太陽能電池的制造方法，其包括：在N型單晶硅片的表面形成黑硅層；在所述N型單晶硅片的上表面和下表面噴涂含有正丙醇鈮的溶液和含有異丙醇鋯的溶液，并進(jìn)行退火處理，以形成第一復(fù)合金屬氧化物層；在所述N型單晶硅片的上表面沉積P型多晶硅層；在所述P型多晶硅層的表面交替噴涂含有三異丙醇鋁的溶液和含有異丙醇鉭的溶液，然后進(jìn)行退火處理，以形成第二復(fù)合金屬氧化物層；在所述第二復(fù)合金屬氧化物層的表面沉積透明導(dǎo)電層；在所述透明導(dǎo)電層表面形成上電極，并在所述N型單晶硅片的背面形成下電極。通過優(yōu)化具體的制備工序以及相應(yīng)太陽能電池的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而得到有益的光電轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種N型硅基太陽能電池及其制造方法。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)的占主導(dǎo)地位的煤炭石油能源相比，太陽能最大的優(yōu)勢在于其取之不盡，用之不竭，而且在使用過程中不會破壞生態(tài)平衡、污染環(huán)境。因此，太陽能是一種環(huán)境友好的綠色可再生能源。從另一方面來講，煤炭石油本質(zhì)上是數(shù)億萬年前太陽輻射到地球上的一部分能源被儲存在生物體內(nèi)，經(jīng)長時間的演變而成為現(xiàn)在地球上的煤炭石油。光伏電池可以將光能轉(zhuǎn)換為電能，且轉(zhuǎn)換過程中不會有任何的環(huán)境污染現(xiàn)象，因而，光伏電池成為最有潛力的太陽能的利用方式。現(xiàn)有硅基光伏電池的制備過程中，通常是直接在硅基底上沉積多晶硅層和電極，而原本硅基底表面的缺陷態(tài)影響相應(yīng)光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種N型硅基太陽能電池及其制造方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種N型硅基太陽能電池的制造方法，包括以下步驟：(1)在N型單晶硅片的表面形成黑硅層；(2)在所述N型單晶硅片的上表面和下表面噴涂含有正丙醇鈮的溶液和含有異丙醇鋯的溶液，并進(jìn)行退火處理，以形成第一復(fù)合金屬氧化物層；(3)在所述N型單晶硅片的上表面沉積P型多晶硅層；(4)在所述P型多晶硅層的表面交替噴涂含有三異丙醇鋁的溶液和含有異丙醇鉭的溶液，然后進(jìn)行退火處理，以形成第二復(fù)合金屬氧化物層；(5)在所述第二復(fù)合金屬氧化物層的表面沉積透明導(dǎo)電層；(6)在所述透明導(dǎo)電層表面形成上電極，并在所述N型單晶硅片的背面形成下電極。

作為優(yōu)選的，在所述步驟(1)中，通過濕法刻蝕或干法刻蝕在所述N型單晶硅片的表面形成所述黑硅層。

作為優(yōu)選的，在所述步驟(2)中，噴涂含有正丙醇鈮的溶液和含有異丙醇鋯的溶液交替進(jìn)行，且每次交替噴涂工序之后直接進(jìn)行一次退火處理，然后再進(jìn)行下一次的交替噴涂工序，交替噴涂的次數(shù)為2-6次，退火處理的次數(shù)為2-6次。

作為優(yōu)選的，在所述步驟(2)中，含有正丙醇鈮的溶液中的正丙醇鈮的濃度為0.05-0.1mg/ml，含有異丙醇鋯的溶液中的異丙醇鋯的濃度為0.02-0.05mg/ml，每次退火處理的具體工藝為：在空氣中，先在300-400℃下熱處理5-10分鐘，接著升溫至500-600℃，并在500-600℃的溫度下熱處理20-30分鐘。

作為優(yōu)選的，在所述步驟(3)中，在所述N型單晶硅片的上表面形成P型多晶硅層的具體工藝為：首先在所述N型單晶硅片的上表面沉積含硼非晶硅層，然后通過退火處理以形成所述P型多晶硅層。

作為優(yōu)選的，在所述步驟(4)中，交替噴涂的次數(shù)為3-5次，交替噴涂工藝結(jié)束之后進(jìn)行所述退火處理。

作為優(yōu)選的，在所述步驟(4)中，含有三異丙醇鋁的溶液中的三異丙醇鋁的濃度為0.2-0.5mg/ml，含有異丙醇鉭的溶液中的異丙醇鉭的濃度為0.05-0.1mg/ml，所述退火處理的具體工藝為：在空氣中，在400-700℃的溫度下熱處理20-40分鐘。

作為優(yōu)選的，所述透明導(dǎo)電層的材質(zhì)為ITO，所述上電極的材質(zhì)為鋁，所述下電極的材質(zhì)為銀。

本發(fā)明還提供了一種N型硅基太陽能電池，所述N型硅基太陽能電池為采用上述方法制備形成的。