[發明專利]一種鈣鈦礦異質結疊層電池中底電池的制備方法

在審

• 申請號: 202310748784.5
• 申請日: 2023-06-25
• 公開（公告）號: CN116581200A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 宿世超;宮元波;胡海文;王偉;田宏波;李世嵐;鄒翔
• 申請（專利權）人: 國家電投集團新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0725;H01L31/0236
• 代理公司: 南昌大牛知識產權代理事務所(普通合伙) 36135
• 代理人: 李夢雅

本發明公開了一種鈣鈦礦異質結疊層電池中底電池的制備方法，具體包括以下步驟：將硅片正背面制絨，沉積硼摻雜硅薄膜層，拋光處理，清洗處理和鍍膜。本發明通過采用化學氣相沉積的方式在硅片的其中一面沉積一層硼摻雜硅薄膜層，添加了拋光添加劑的堿溶液將未沉積硼摻雜硅薄膜層的硅片金字塔絨面進行拋光處理，形成一面拋光一面制絨的硅片結構，大大的降低了的硅片單面拋光的制備成本，之后采用氫氟酸加氧化劑溶液對硅片進行清洗，以去除硼摻雜硅薄膜層，避免硼摻雜硅薄膜層由于具有非常高的缺陷密度而導致后續電池效率降低。

技術領域

本發明涉及鈣鈦礦異質結疊層電池技術領域，具體為一種鈣鈦礦異質結疊層電池中底電池的制備方法。

背景技術

隨著光伏行業的快速發展，目前單結晶硅電池轉換效率已經達到26.8％，而單結晶硅電池理論極限效率約為29.5％，所以單結晶硅電池進一步提升效率已經非常困難；目前提出一種新的疊層太陽電池技術，采用鈣鈦礦和異質結太陽能電池疊層、其目前最高效率已經達到32％，并且其理論界限能達到43％，具有非常大的高效率潛力。

但是鈣鈦礦疊層電池目前主要采用溶液懸涂法工藝制備，因此需要對襯底表面平整度有著較高的要求，否則會導致電池轉換效率下降；現有技術一般是首先使用堿溶液對硅片表面進行雙面制絨處理，然后采用物理球磨的方式對硅片進行單面拋光，以得到一面制絨一面拋光的結構，物理球磨能夠得到較高平整度的表面，但是該方式成本太高，成本約100元/片，并且生產速率很慢完全無法進行量產；同時物理球磨的方式會在硅片表層20um的深度產生機械損傷，導致最后電池片的絕對效率降低3％以上。此外，現有技術還有使用堿溶液對硅片表面進行雙面制絨，然后將硅片移至石英管內進行高溫氧化在硅片表面生成氧化硅，接著將硅片放置鏈式設備上采用HF去除一面的氧化硅，最后使用HF+HNO3將去除氧化硅這面的金字塔絨面刻蝕形成拋光面，但是該方法存在以下缺點：

(1)該技術需要高溫處理生成氧化硅，而氧化硅的生長速率很慢，生產速率慢；且需要很長時間的高溫處理，能耗成本較高。

(2)設備較為復雜，做成單面拋光結構加上清洗需要至少3套設備，設備成本增加。

(3)在鏈式設備上使用HF+硝酸溶液腐蝕硅片表面金字塔時產生的NO2氣體會使得硅片振動，導致拋光均勻性差。

(4)采用酸體系進行拋光平整度較差，反射率只能達到30％左右，難以達到鈣鈦礦對底電池平整度的要求。

發明內容

本發明的目的是針對背景技術中存在的缺點和問題加以改進和創新，提供一種鈣鈦礦異質結疊層電池中底電池的制備方法，具體包括以下步驟：

雙面制絨：將硅片正背面制絨；

沉積硼摻雜硅薄膜層：采用化學氣相沉積的方式在硅片的其中一面沉積一層硼摻雜硅薄膜層；

拋光處理：采用堿溶液將硅片未沉積硼摻雜硅薄膜層的硅片表面進行拋光處理，其中堿溶液中添加有拋光添加劑；

清洗處理：采用氫氟酸加氧化劑溶液對硅片進行清洗，氧化劑溶液將硼摻雜硅薄膜氧化成氧化硅，氫氟酸將氧化硅去除，以去除硼摻雜硅薄膜層；

鍍膜：對清洗后的硅片進行鍍膜，以得到鈣鈦礦底電池。

進一步的方案是，所述鍍膜的步驟之后包括：

在得到的鈣鈦礦底電池拋光處理的一面制備頂電池，鈣鈦礦未拋光處理的一面進行金屬柵線印刷。

進一步的方案是，所述雙面制絨的步驟具體包括：

在槽式制絨設備將硅片雙面制絨，在硅片正背面形成金字塔絨面，硅片表面的反射率8％-20％。

進一步的方案是，所述沉積硼摻雜硅薄膜層的步驟具體包括：