[發明專利]用于形成太陽電池背結構的化學助劑、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 202111058843.3
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113502163B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 陳鵬;李曉強
• 申請（專利權）人: 杭州晶寶新能源科技有限公司
• 主分類號: C09K13/02
• 分類號: C09K13/02;H01L31/0236;H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 陳秋夢

本發明公開了用于形成太陽電池背結構的化學助劑、其制備方法及應用，涉及太陽能電池制造技術領域。化學助劑的原料包括第一組分0.5?10份、第二組分0.5?10份和第三組分0.01?1份；第一組分為水溶性多糖類膠體；第二組分為強極性的水溶性高分子聚合物；第三組分為醇醚類表面活性劑。通過改進堿性腐蝕所采用的化學助劑，利用第一組分、第二組分和第三組分的配合，使腐蝕之后的硅片背結構呈現出介于金字塔狀絨面和平整表面的一種新型背表面結構，以兼顧光吸收、隧穿氧化層鈍化以及金屬化等性能對表面結構的特殊要求。

技術領域

本發明涉及太陽能電池制造技術領域，具體而言，涉及用于形成太陽電池背結構的化學助劑、其制備方法及應用。

背景技術

目前，主流的太陽能電池基于半導體單晶硅材料，其技術發展迅速，從常規的鋁背場電池進步到雙面鈍化電池（PERC電池），業界量產轉化效率超過23%。與此同時，新一代太陽電池技術，例如：隧穿氧化層鈍化接觸電池（TOPCon電池）正在快速成熟，量產效率超過24%，最高效率達25%，它有望成為下一代產業化的技術路線。

電池的表面結構對TOPCon電池性能有重要影響，目前TOPCon電池背表面有兩種常見結構，一種是平整表面，另一種是具有金字塔形貌的絨面結構。

金字塔結構的優勢在于：可以最大化地利用入射光線，增加光吸收；其劣勢在于：金字塔表面是硅（111）面，具有比（100）面更大的態密度，同時其表面也不是完全平整的，而是存在著微觀起伏，這樣的表面狀態不利于隧穿氧化層的鈍化效果。

與之相反的是，平整的背表面的優勢在于：易于獲得更好的鈍化效果，但劣勢是不利于光吸收。除此之外，平整背表面還存在著一個顯著的技術難點，由于背面導電漿料與平整表面的匹配性差，導致銀柵線與平整的硅表面之間的接觸電阻遠高于正常值，從而使電池效率下降。

因此，無論是金字塔結構還是平整表面的結構均不能兼具光學性能、鈍化性能以及電極的接觸性能。

發明內容

本發明的目的在于提供用于形成太陽電池背結構的化學助劑及其制備方法，旨在獲得介于金字塔狀絨面和平整表面的一種新型背表面結構，能夠獲得較好的鈍化效果以及較好的銀柵線接觸性能。

本發明的另一目的在于提供用于形成太陽電池背結構的堿性腐蝕液及其制備方法，其能夠通過腐蝕反應，在硅片的表面形成特殊的背結構，以提升其綜合性能。

本發明的第三目的在于提供制備得到的基于新型背結構的太陽電池，該電池背表面具有介于金字塔狀絨面和平整表面的結構，能夠兼顧光吸收、隧穿氧化層鈍化以及金屬化對表面結構的特殊要求。

本發明是這樣實現的：

第一方面，本發明提供一種用于形成太陽電池背結構的化學助劑，按質量份數計，其原料包括第一組分0.5-10份、第二組分0.5-10份和第三組分0.01-1份；第一組分為水溶性多糖類膠體；第二組分為強極性的水溶性高分子聚合物；第三組分為醇醚類表面活性劑。

第二方面，本發明提供一種用于形成太陽電池背結構的化學助劑的制備方法，其采用前述實施方式中化學助劑的原料進行制備。

第三方面，本發明提供一種用于形成太陽電池背結構的堿性腐蝕液，其利用前述實施方式中制備方法制備得到的化學助劑與堿性溶液混合而得。

第四方面，本發明提供一種太陽電池背結構的制備方法，其采用前述實施方式中的堿性腐蝕液對硅片進行腐蝕。

第五方面，本發明提供一種單晶硅太陽能電池，其采用上述太陽電池背結構制備而得。