[發(fā)明專利]基于背面全接觸鈍化材料的堿拋光方法、晶硅太陽能電池及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011608346.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112768554B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李躍;何悅;宋飛飛;賈松燕;趙穎;任勇
• 申請（專利權(quán)）人: 橫店集團(tuán)東磁股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/068;H01L21/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明公開了一種基于背面全接觸鈍化材料的堿拋光方法、晶硅太陽能電池及制備方法。所述方法包括：在去除背面的磷硅玻璃或硼硅玻璃之后進(jìn)行堿拋光，所述堿拋光包括依次進(jìn)行的一次堿拋光和二次堿拋光，所述一次堿拋光和二次堿拋光采用的堿液中，堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)獨立地為20％～30％，所述一次堿拋光的溫度為65℃～80℃，所述二次堿拋光的溫度比所述一次堿拋光的溫度低10℃～15℃。本發(fā)明的方法通過在去除背面的磷硅玻璃或硼硅玻璃之后進(jìn)行二次堿拋光處理形成“鏡面”結(jié)構(gòu)，不僅可以實現(xiàn)背面對光的高反射率，還增加了全接觸鈍化材料及氮化硅膜的均勻性及致密性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于背面全接觸鈍化材料的堿拋光方法、晶硅太陽能電池及制備方法。

背景技術(shù)

近期光伏市場的快速發(fā)展，加快了對高效電池片的需求，如何實現(xiàn)降本提效仍是光伏技術(shù)人員做深入研究的課題。常規(guī)的單晶PERC電池是在背面引入氧化鋁/氮化硅介質(zhì)層進(jìn)行鈍化，采用局部金屬接觸，有效降低背表面電子復(fù)合，提升電池轉(zhuǎn)化效率。但由于PERC電池將背面的接觸范圍限制在開孔區(qū)域，開孔處的高復(fù)合速率依然存在，存在著載流子選擇性接觸而產(chǎn)生的背面復(fù)合及接觸電阻較大的弊端，從而影響了電池的鈍化效果，降低了轉(zhuǎn)換效率。為了進(jìn)一步降低背面復(fù)合速率實現(xiàn)背面整體鈍化，并去除背面開膜工藝，可實現(xiàn)全接觸鈍化技術(shù)近年來成為行業(yè)研究熱點。

全接觸鈍化技術(shù)是在電池背面制備一層超薄的隧穿氧化層和一層高摻雜的多晶硅膜層，二者共同形成了鈍化接觸結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)為硅片的背面提供了良好的表面鈍化，超薄氧化層可以使多子電子隧穿進(jìn)入多晶硅層，同時阻擋少子空穴復(fù)合，進(jìn)而電子在多晶硅層橫向傳輸被金屬收集，從而極大地降低了金屬接觸復(fù)合電流，提升了電池的開路電壓和短路電流。另外，晶硅太陽能電池引入此類全接觸鈍化結(jié)構(gòu)需要在硅片背面制備全接觸鈍化膜，再疊加氮化硅膜。因此需要對單晶硅片進(jìn)行背面拋光處理。

現(xiàn)有專利文獻(xiàn)(CN106449781A、CN108336184A、CN102427099A、CN105742391A)等提及的隧穿氧化鈍化接觸技術(shù)涉及到不同的氧化物材料作為隧穿層，并搭配多晶硅薄膜以實現(xiàn)鈍化效果。

對于背面全接觸鈍化技術(shù)，背面鈍化膜的均勻性及致密性對硅片背面的絨面提出了較高的要求?，F(xiàn)有的背面絨面處理均采用酸拋光的方式，常規(guī)酸拋光的方式，背面絨面的結(jié)構(gòu)并不能實現(xiàn)較好的“鏡面”結(jié)構(gòu)，從而硅片背面反射率偏低。硅片背面制備鈍化所需要的全接觸鈍化膜及氮化硅膜時，由于其背面仍存在有較大的金字塔的塔脊，膜層的均勻性及致密性無法滿足制備高效電池的鈍化需要。同時由于較差的背面鈍化效果，晶硅太陽能電池在長波段的吸收的減少、飽和電流密度及鈍化結(jié)構(gòu)與背面金屬電極的接觸電阻增大，以上參數(shù)的變化，引入全接觸的鈍化結(jié)構(gòu)的晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率會存在不同程度的弱化。

因此，有必要開發(fā)一種新型的拋光方式以更好地適應(yīng)背面全接觸鈍化的太陽能電池開發(fā)一種新型且可完美實現(xiàn)全接觸鈍化的拋光方法是現(xiàn)階段需解決的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于背面全接觸鈍化材料的堿拋光方法、晶硅太陽能電池及制備方法。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種基于背面全接觸鈍化材料的堿拋光方法，所述方法包括：在去除背面的磷硅玻璃或硼硅玻璃之后進(jìn)行堿拋光，所述堿拋光包括依次進(jìn)行的一次堿拋光和二次堿拋光，

所述一次堿拋光和二次堿拋光采用的堿液中，堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％～30％，例如20％、22％、25％、27％、28％或30％等，所述一次堿拋光的溫度為65℃～80℃(例如65℃、67℃、68℃、70℃、72.5℃、75℃、78℃或80℃)，所述二次堿拋光的溫度比所述一次堿拋光的溫度低10℃～15℃(例如10℃、11℃、12℃、12.5℃、13℃、14℃或15℃等)。