[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN112054068B - 硅异质结太阳能电池及其制作方法 - Google Patents

硅异质结太阳能电池及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112054068B
CN112054068B CN202010754118.9A CN202010754118A CN112054068B CN 112054068 B CN112054068 B CN 112054068B CN 202010754118 A CN202010754118 A CN 202010754118A CN 112054068 B CN112054068 B CN 112054068B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar cell
silicon
heterojunction solar
transparent conductive
conductive film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010754118.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112054068A (zh
Inventor
徐琛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Longi Green Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Longi Green Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Longi Green Energy Technology Co Ltd filed Critical Longi Green Energy Technology Co Ltd
Priority to CN202010754118.9A priority Critical patent/CN112054068B/zh
Publication of CN112054068A publication Critical patent/CN112054068A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112054068B publication Critical patent/CN112054068B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1884—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
    • H01L31/1888—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO methods for etching transparent electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开一种硅异质结太阳能电池及其制作方法，涉及太阳能电池技术领域，以提高硅异质结太阳能电池的可靠性。太阳能电池的制作方法包括：提供一异质结硅基底；异质结硅基底具有相对的第一面和第二面；在第一面上依次形成第一透明导电膜和第一电极栅线；在第一透明导电膜以及第一电极栅线上形成第一钝化膜；在第一电极栅线的至少第一焊接区域上涂覆第一刻蚀浆料，以去除第一焊接区域上的第一钝化膜。硅异质结太阳能电池采用上述制作方法制作。

Description

硅异质结太阳能电池及其制作方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种硅异质结太阳能电池及其制作方法。
背景技术
硅异质结太阳能电池为在硅基底与掺杂非晶硅薄膜之间增加一层本征氢化非晶硅薄膜后，得到的太阳能电池。硅异质结太阳能电池的发射极的导电性较低，只通过金属栅线从发射极收集电流不能满足需求，常采用透明导电薄膜(TCO)来运输电荷。然而透明导电薄膜较贵，且透明导电薄膜防止环境侵蚀的能力差，影响太阳能电池的长期可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅异质结太阳能电池及其制作方法，以提高硅异质结太阳能电池的长期可靠性。
第一方面，本发明提供一种硅异质结太阳能电池的制作方法，包括：提供一异质结硅基底；异质结硅基底具有相对的第一面和第二面；
在第一面上依次形成第一透明导电膜和第一电极栅线；
在第一透明导电膜以及第一电极栅线上形成第一钝化膜；
在第一电极栅线的至少第一焊接区域上涂覆第一刻蚀浆料，以去除第一焊接区域上的第一钝化膜。
在采用上述技术方案的情况下，由于在第一面的电极栅线的第一焊接区域上形成有第一刻蚀浆料，该第一刻蚀浆料可以将第一钝化膜覆盖第一焊接区域的部分以及第一焊接区域上具有的绝缘杂质刻蚀掉，故露出的异质结太阳能电池的第一焊接区域上不再具有绝缘杂质。基于以上原因，焊带中的焊料更易浸润到第一电极栅线的第一焊接区域中，提高了第一电极栅线与焊带的可焊性，进而可以提高硅异质结太阳能电池的可靠性。再者，本发明提供的硅异质结太阳能电池的制作方法只刻蚀掉了第一钝化膜覆盖第一焊接区域的部分，第一透明导电膜以及第一电极栅线的非焊接区域(包括副栅线)的第一钝化膜依旧保留。基于此，该第一钝化膜能够防止外界环境对第一透明导电膜、或者以及第一电极栅线的非焊接区域的侵蚀作用，从而保证了该硅异质结太阳能电池的长期可靠性。
在一种可能的实现方式中，在第一面的导电膜以及栅线上形成钝化膜包括：形成第一钝化膜采用化学气相淀积工艺，化学气相淀积工艺的工艺气体包括含氢气体。
在采用上述技术方案的情况下，由于采用化学气相淀积工艺在第一透明导电膜和第一电极栅线上形成第一钝化膜时，采用的工艺气体中包括有含氢气体，而该含氢气体在化学气相淀积工艺参数下，可以向第一透明导电膜内部进行扩散，从而完成对第一透明导电膜的氢掺杂。当对第一透明导电膜进行氢掺杂后，该第一透明导电膜所具有的氧空位缺陷及中性杂质的散射可以得到显著的改善，提高了该第一透明导电膜的迁移率和载流子浓度，改善了该第一透明导电膜的导电性。
在一种可能的实现方式中，含氢气体包括氮化硅反应气和氢掺杂气体。其中，氢掺杂气体包括H2和/或H2O。或，含氢气体包括氧化硅反应气和氢掺杂气体；其中，氢掺杂气体包括H2和/或H2O。
在采用上述技术方案的情况下，上述化学气相淀积工艺中采用的含氢气体不仅能够完成对第一透明导电膜的氢掺杂，且能够得到需求的第一钝化膜。再者，该含氢气体包括的各气体物质获取途径容易，不会增加该硅异质结太阳能电池的制作方法的工艺难度。
在一种可能的实现方式中，涂覆的方式为丝网印刷。
在采用上述技术方案的情况下，由于第一电极栅线的第一焊接区域较小，在第一焊接区域涂覆第一刻蚀浆料难度较大，其它涂覆方式容易使刻蚀浆料进入其他区域，造成不良影响。而利用丝网印刷的方式可以在第一电极栅线的至少第一焊接区域上准确的涂覆第一刻蚀浆料，避免了以上不良影响。
在一种可能的实现方式中，第一刻蚀浆料的pH值为2.5-3.5，粘度为100Pa·s-400Pa·s。在第一电极栅线的至少第一焊接区域上涂覆第一刻蚀浆料，以去除第一焊接区域上的第一钝化膜包括：
在第一电极栅线的至少第一焊接区域上涂覆第一刻蚀浆料，形成具有第一刻蚀浆料的电池片；在预设温度下，对电池片进行烘烤；清洗电池片，以去除第一焊接区域上的第一钝化膜。
第一刻蚀浆料中还含有磷酸；预设温度为100℃～250℃，烘烤的烘烤时间1min～10min。
在采用上述技术方案的情况下，该第一刻蚀浆料能够将第一焊接区域上覆盖的第一钝化膜以及第一焊接区域上具有的绝缘杂质同时刻蚀，以提高第一焊接区域的可焊性。
在一种可能的实现方式中，硅异质结太阳能电池的制作方法还包括：
在第二面上依次形成第二透明导电膜和第二电极栅线；
选择性在第二透明导电膜以及第二电极栅线上形成第二钝化膜；
在第二电极栅线的至少第二焊接区域上形成第二刻蚀浆料，以对所述第二焊接区域进行刻蚀。
在采用上述技术方案的情况下，由于在第二面栅线的第二电极栅线的第二焊接区域形成有第二刻蚀浆料，该第二刻蚀浆料能够将第二焊接区域上具有的绝缘杂质刻蚀掉(或在存在第二钝化膜的情况下，第二钝化膜也被刻蚀掉)，故露出的异质结太阳能电池的第二焊接区域上不再具有绝缘杂质。基于以上原因，焊带中的焊料更易扩散到第二焊接区域中，提高了第二焊接区域与焊带的可焊性，进而提高硅异质结太阳能电池的可靠性。
在一种可能的实现方式中，异质结硅基底包括掺杂硅衬底、形成在所述掺杂硅衬底上的本征硅层，以及形成在所述本征硅层上的掺杂硅层；掺杂硅衬底与掺杂硅层极性相反。
在一种可能的实现方式中，第一、第二透明导电膜的材质包括氧化铟、氧化锌、氧化锌镓中的一种或多种。
在采用上述技术方案的情况下，该透明导电膜不仅能够提高该硅异质结太阳能电池的电流收集能力，而且能够作为减反膜来提高该硅异质结太阳能电池的光吸收率。
在一种可能的实现方式中，透明导电膜中掺杂有锡、钨、锆、钛中的一种或多种；
在采用上述技术方案的情况下，该透明导电膜的导电性可以得到进一步的提高。
第二方面，本发明提供一种硅异质结太阳能电池。该硅异质结太阳能电池采用第一方面或第一方面任一可能的实现方式制作。
第二方面提供的硅异质结太阳能电池的有益效果与第一方面或第一方面任一可能的实现方式的有益效果相同。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1A至图1E为本发明实施例提供的一种硅异质结太阳电池的制作方法的各个阶段状态示意图；
图2A至图2F为本发明实施例提供的又一种硅异质结太阳电池的制作方法的各个阶段状态示意图；
图3A至图3G为本发明实施例提供的又一种硅异质结太阳电池的制作方法的各个阶段状态示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
现有的在硅异质结太阳电池中，因为引入了非晶硅层，为确保其稳定性，后续的工艺都需采用低温工艺，包括焊接工艺。因此增加了工艺的复杂性，影响了硅异质结太阳电池组成的组件的发电性能。
基于此，本发明实施例提供了一种硅异质结太阳能电池的制作方法。下面结合附图描述本发明实施例提供的硅异质结太阳能电池的制作方法。
图1A至图1E为本发明实施例提供的一种硅异质结太阳能电池的制作方法的各个阶段状态示意图。本发明实施例提供的硅异质结太阳能电池的制作方法包括：
如图1A所示，提供一异质结硅基底100。该异质结硅基底100可以为n型异质结硅基底，也可以为p型异质结硅基底。例如：当异质结硅基底100为n型异质结硅基底时，异质结硅基底100可以包括n型晶硅基底101，形成在晶硅基底101相对两面的本征非晶硅层1021和本征非晶硅层1022，形成在本征非晶硅层上的掺杂非晶硅层1031和掺杂非晶硅层1032。当然，可以理解的是，也可以只有一侧本征非晶硅层和掺杂非晶硅层。
上述本征非晶硅层1021和本征非晶硅层1022用于n型单晶硅基底101表面的钝化。上述掺杂非晶硅层1031和掺杂非晶硅层1032分别作为硅异质结太阳能电池窗口层和背发射极。该掺杂非晶硅层1031所含有的杂质元素和和掺杂非晶硅层1032所含有的杂质元素的类型不同。
例如：当掺杂非晶硅层1031所含有的杂质元素为p型杂质元素，掺杂非晶硅层1032所含有的杂质元素为n型杂质元素。又例如：当掺杂非晶硅层1031所含有的杂质元素为n型杂质元素，掺杂非晶硅层1032所含有的杂质元素为P型杂质元素。
上述n型杂质元素包括第VA族元素。第VA族元素包括但不限于磷、砷、锑。P型杂质元素包括第IIIA族元素。第VA族元素包括但不限于硼、铝、镓、铟、铊。
如图1A所示，上述n型单晶硅基底101具有相对的第一面和第二面。当第一面为受光面时，第二面为背光面。并且，第一面可以为制绒面，也可以为抛光面。当然，第二面可以为绒面，也可以为抛光面。例如：当第一面为受光面时，第一面为制绒面。此时，该第一面可以作为陷光结构，用于增加太阳能电池对光线的利用率。
如图1A所示，在实际应用中，可以以碱液对所需形成绒面的n型单晶硅基底101的表面(第一面和/或第二面)进行各向异性腐蚀，使得n型单晶硅基底的表面形成制绒面。此处还可以以化学机械抛光工艺(Chemical Mechanical Polishing，缩写为CMP)对所需形成抛光面的n型单晶硅基底101的表面(第一面和/或第二表面)进行抛光，以形成抛光面。
如图1A所示，采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学的气相沉积法)设备，通过辉光放电等离子使含有薄膜组成成分的气态物质发生化学反应，在单晶硅基底101上实现本征非晶硅层及掺杂非晶硅层的生长。如图1A所示，在单晶硅基底101第一面和第二面分别生长本征氢化本征非晶硅材料(简称i-α-Si:H)，使得单晶硅基底101第一面上形成第一本征非晶硅层1021，第二面上形成第二本征非晶硅层1022。该第一本征非晶硅层1021的厚度与第二本征非晶硅层1022均比较薄，可以供载流子以隧穿方式通过。例如：该第一本征非晶硅层1021与第二本征非晶硅层1022的厚度可以低于10nm，当然，也可以根据实际情况进行具体的设定。
然后在第一本征非晶硅层1021和第二本征非晶硅层1022上分别生长氢化掺杂非晶硅材料，得到第一掺杂非晶硅层1031和第二掺杂非晶硅层1032。具体的，第一掺杂非晶硅层1031和第二掺杂非晶硅层1032的制备温度250℃以下。第一掺杂非晶硅层1031和第二掺杂非晶硅层1032厚度低于20nm，分别作为硅异质结太阳能电池窗口层和背发射极。
如图1B所示，在第一本征非晶硅层1021和第二本征非晶硅层1022上形成第一透明导电膜201和第二透明导电膜202。具体的，形成第一透明导电膜201和第二透明导电膜202的过程可以是利用PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积技术)直流磁控溅射设备，或者RPD(reactive plasma deposition，反应等离子体沉积)镀膜设备在第一本征非晶硅层1021和第二本征非晶硅层1022形成第一透明导电膜201和第二透明导电膜202。根据具体的需求，第一透明导电膜和第二透明导电膜的厚度可以为30nm-120nm。
该第一透明导电膜201和第二透明导电膜202的材质均可以包括氧化铟、氧化锌、氧化锌镓中的一种或多种。为了增加导电性，该第一透明导电膜和第二透明导电膜可以为掺杂性导电膜。具体的，当该第一透明导电膜为氧化铟透明导电膜或氧化锌透明导电膜时，氧化铟透明导电膜中掺杂有锡、钨、锆、钛中的一种或多种。氧化锌透明导电膜中掺杂有铝和/或硼。
该第一透明导电膜和第二透明导电膜还可以作为减反射膜，用于进行更多的光吸收，以增大光电流。如图1C所示，在形成第一透明导电膜201和第二透明导电膜202之后，在第一透明导电膜201和第二透明导电膜202上形成第一电极栅线301和第二电极栅线302。具体的，可以采用丝网印刷的方式在第一透明导电膜201和第二透明导电膜202上形成第一电极栅线301和第二电极栅线302。该第一电极栅线301和第二电极栅线302用于作为硅异质结太阳能电池的电极材料。
如图1D所示，在第一透明导电膜以及第一电极栅线上形成第一钝化膜401。
在实际的环境中，硅异质结太阳能电池的入光面长期朝向太阳，封装材料容易受到阳光的曝晒而降解失效，甚至腐蚀电池，而第一透明导电膜以及第一电极栅线受环境的侵蚀能力差，此时，为了保护第一透明导电膜以及第电极一栅线，可以在硅异质结太阳能电池的入光面的一透明导电膜以及第一电极栅线上形成第一钝化膜。基于以上原因，该硅异质结太阳能电池第一面可以为硅异质结太阳能电池的入光面。
作为一种示例，如图1D所示，可以采用化学气相淀积工艺在第一透明导电膜201和第电极一栅线301上形成第一钝化膜401，化学气相淀积工艺的工艺气体可以包括含氢气体。由于化学气相淀积工艺的工艺气体包括含氢气体，故在形成第一钝化膜的过程中存在大量的氢原子。氢原子在具体的工艺参数下，可以向掺杂的第一透明导电膜201内扩散，从而对该掺杂的第一透明导电膜201进行氢掺杂。向第一透明导电膜201进行氢掺杂可以显著地减少第一透明导电膜201中的氧空位缺陷及中性杂质的散射，提高第一透明导电膜201的迁移率以及载流子浓度，从而进一步改善第一透明导电膜201的导电性。
示例性的，该第一钝化膜为氮化硅钝化膜或氧化硅钝化膜。在该第一钝化膜为氮化硅钝化膜或氧化硅钝化膜时，该第一钝化膜能够防止外界环境对第一透明导电膜201以及第一电极栅线301的侵蚀作用，从而保证了该硅异质结太阳能电池的长期稳定性。
作为一种具体的示例，在第一钝化膜可以为氮化硅钝化膜的情况下，上述化学气相淀积工艺中采用的含氢气体包括氮化硅反应气和氢掺杂气体；其中，氢掺杂气体包括H2和/或H2O。
作为另一种具体的示例，在第一钝化膜可以为氧化硅钝化膜的情况下，化学气相淀积工艺中的含氢气体包括氧化硅反应气和氢掺杂气体；其中，氢掺杂气体包括H2和/或H2O。
本发明实施例中，在采用上述含氢气体的情况下，不仅能够完成对第一透明导电膜的氢掺杂，且能够得到需求的第一钝化膜。再者，该含氢气体包括的各气体物质获取途径容易，不会增加该硅异质结太阳能电池的制作方法的工艺难度。
如图1E所示，在第一电极栅线301的第一焊接区域涂覆第一刻蚀浆料，以露出异质结太阳能电池的第一焊接区域3011。例如：可以使用丝网印刷的方式在第一电极栅线的第一焊接区域涂覆第一刻蚀浆料。
如图1E所示，上述第一刻蚀浆料可以为含氟的刻蚀浆料。为了获得更好的刻蚀效果，该第一刻蚀浆料的pH值可以为2.5-3.5，粘度可以为100Pa·s-400Pa·s。在该刻蚀浆料为含氟的刻蚀浆料时，该刻蚀浆料可以与第一焊接区域上的第一钝化膜以及第一电极栅线第一焊接区域上具有的绝缘杂质发生反应，以将第一焊接区域上的第一钝化膜以及第一电极栅线第一焊接区域上具有的绝缘杂质去除，露出异质结太阳能电池的第一焊接区域3011。露出的异质结太阳能电池的第一焊接区域3011上不再具有绝缘杂质，焊带中的焊料更易浸润到第一焊接区域3011中，提高了第一焊接区域3011与焊带的可焊性，进而可以提高硅异质结太阳能电池的可靠性。
举例说明，如图1E所示，使用常规的丝网印刷工艺，在第一电极栅线301的第一焊接区域印刷第一蚀刻浆料，然后对该第一焊接区域进行烘烤，烘烤温度为100℃至250℃，烘烤时间1min-10min。基于上述烘烤温度和烘烤时间，第一蚀刻浆料与第一电极栅线301的第一焊接区域上的第一钝化膜可以发生反应，从而蚀刻掉第一电极栅线301的第一焊接区域上的第一钝化膜。此外，还可以通过调节烘烤温度、烘烤时间及丝网印刷的印刷压力等工艺参数，利用第一蚀刻浆料，继续对第一焊接区域的绝缘杂质进行刻蚀，以蚀刻掉第一焊接区域301表面的绝缘杂质，从而提高第一焊接区域与焊带的可焊性。为了进一步提高第一刻蚀浆料对绝缘杂质的腐蚀效果，第一刻蚀浆料中包含的磷酸等组分。示例性的，上述绝缘杂质为树酯杂质。
如图1E所示，基于以上方案，第一电极栅线301第一焊接区域上的树脂、氧化物、硫化物及其它有机成分将被刻蚀掉，以露出光洁的第一焊接区域3011。在具体的焊接过程中，焊料(锡、铅、铋等)可很好的浸润在第一电极栅线301所形成的银浆表面，提高银浆可焊性，从而提高硅异质结太阳能电池的发电性能。另外，第一电极栅线301表面的银颗粒被树脂包裹，虽然由于“遂道效应”，电子仍会隧穿势垒而导电，但是导电性能仍有待进一步提高。在上述方案中，第一焊接区域3011表面的绝缘材料被清理后，焊料将更易浸润到第一电极栅线材料中，形成导电性更强的合金层，降低焊带与电极栅线间的电阻。最后，在焊接过程中，第一电极栅线301所形成的银浆与焊带界面层的改善，也为银浆组分选择和焊带选材，拓宽了范围。对于多主栅太阳能组件，上述方案可以体现出更大的焊接优势。
本发明实施例提供的一种硅异质结太阳能电池，可以采用图1A至图1E所示的硅异质结太阳能电池的制作方法制作而成。该硅异质结太阳能电池可以为图1E最终所呈现的结构，也可以为其它结构。此时，该异质结太阳能电池的第一焊接区域的表面不具有绝缘杂质，焊带中的焊料更易浸润到第一焊接区域中，故第一焊接区域与焊带具有较高的可焊性，进而使该硅异质结太阳能电池具有较高的输出功率。再者，该硅异质结太阳能电池入光面的第一电极栅线以及第一透明导电膜上覆盖有第一钝化膜。该第一钝化膜可以保护硅异质结太阳能电池入光面的电极栅线以及透明导电膜，提高了入光面的电极栅线以及透明导电膜的受环境侵蚀能力，从而保证了该硅异质结太阳能电池的长期稳定性。
图2A至图2F为本发明实施例提供的另一种硅异质结太阳能电池的制作方法的各个阶段状态示意图。下文仅着重描述图2A至图2F与图1A至图1D不同的步骤，其它步骤均简略描述，详细描述可以参考前文。
如图2A所示，提供一异质结硅基底100。该异质结硅基底100异质结硅基底具有相对的第一面和第二面，至于详细描述参考图1A的相关描述。
如图2B所示，在第一面和第二面上依次形成导电膜和栅线。详细描述参考图1B的相关描述。
如图2C和图2D所示，在第一面的导电膜以及栅线上形成钝化膜。详细描述参考图1C和图1D的相关描述。
如图2E所示，在第一电极栅线的第一焊接区域形成第一刻蚀浆料，以露出所述第一焊接区域。详细描述参考图1E的相关描述。
如图2F所示，在第二电极栅线302的第二焊接区域形成第二刻蚀浆料；利用第二刻蚀浆料刻蚀第二电极栅线的第二焊接区域上具有的绝缘杂质，以露出异质结太阳能电池的第二焊接区域3021。示例性的，为了获得更好的刻蚀效果，该第二刻蚀浆料的pH值为3-5，粘度为100Pa·s-400Pa·s。
如图2F所示，作为一种具体的示例，使用常规的丝网印刷工艺，在第二电极栅线302的第二焊接区域印刷第二蚀刻浆料。然后对该第二焊接区域进行烘烤，烘烤温度为100℃至250℃，烘烤时间1min-10min。基于上述烘烤温度和烘烤时间，利用第二蚀刻浆料中所包含的磷酸等组分，对第二焊接区域的绝缘杂质进行刻蚀，以蚀刻掉第二焊接区域表面的绝缘杂质，提高第二焊接区域与焊带的可焊性。示例性的，上述绝缘杂质为树酯杂质。
如图2F所示，基于以上方案，第二电极栅线302第二焊接区域上的树脂、氧化物、硫化物及其他有机成分将被刻蚀掉，以露出光洁的第二焊接区域3021。在具体的焊接过程中，焊料(锡、铅、铋等)可很好的浸润在第二电极栅线302所形成的银浆表面，提高银浆可焊性，从而提高硅异质结太阳能电池的发电性能。另外，第二电极栅线302表面的银颗粒被树脂包裹，虽然由于“遂道效应”，电子仍会隧穿势垒而导电，但是导电性能仍有待进一步提高。但在上述方案中，第二焊接区域表面的绝缘材料被清理后，焊料将更易浸润到第二焊接区域的材料中，形成导电性更强的合金层。最后，在焊接过程中，第二电极栅线302所形成的银浆与焊带界面层的改善，也为银浆组分选择和焊带选材，拓宽了范围。对于多主栅太阳能组件，上述方案可以体现出更大的焊接优势。
本发明实施例提供的一种硅异质结太阳能电池，可以采用图2A至图2F所示的硅异质结太阳能电池的制作方法制作而成。该硅异质结太阳能电池可以为图2F最终所呈现的结构，也可以为其它结构。此时，该异质结太阳能电池的第一焊接区域表面和第二焊接区域表面均不具有绝缘杂质，焊带中的焊料更易浸润到第一焊接区域和第二焊接区域中，故第一焊接区域和第二焊接区域与焊带具有较高的可焊性，进而使该硅异质结太阳能电池具有更高的输出功率。再者，该硅异质结太阳能电池入光面的电极栅线以及透明导电膜上覆盖有第一钝化膜。该第一钝化膜可以保护硅异质结太阳能电池入光面的电极栅线以及透明导电膜，提高了入光面的电极栅线以及透明导电膜的受环境侵蚀能力，从而保证了该硅异质结太阳能电池的长期稳定性。
图3A至图3G为本发明实施例提供的另一种硅异质结太阳能电池的制作方法的各个阶段状态示意图。下文仅着重描述图3A至图3G与图2A至图2F不同的步骤，其它步骤均简略描述，详细描述可以参考前文。
其中，图3A-图3E的过程与图2A至图2E基本相同，此处不再赘述。
如图3F所示，在第二透明导电膜202以及第二电极栅线302上形成第二钝化膜402。可以理解，第二面可以为硅异质结太阳能电池的背光面，虽然硅异质结太阳能电池的背光面封装材料受阳光的曝晒少，但是还存在其他环境因素对第二面上第二透明导电膜202以及第二电极栅线302的侵蚀作用。基于此原因，可以在硅异质结太阳能电池的第二面的第二透明导电膜202以及第二电极栅线302上形成第二钝化膜402，以保护第二面上第二透明导电膜202以及第二电极栅线302。
如图3F所示，作为一种示例，在硅异质结太阳能电池第二透明导电膜202以及第二电极栅线302上形成第二钝化膜402可以为：采用化学气相淀积工艺在第二透明导电膜202和第二电极栅线302上形成第二钝化膜402，化学气相淀积工艺的工艺气体包括含氢气体。由于化学气相淀积工艺的工艺气体包括含氢气体，故在形成第二钝化膜402的过程中存在大量的氢原子。氢原子在具体的工艺参数下，可以向掺杂的第二透明导电膜202内扩散，从而对该掺杂的第二透明导电膜202进行氢掺杂。向第二透明导电膜202进行氢掺杂可以显著地减少第二透明导电膜202中的氧空位缺陷及中性杂质的散射，提高第二透明导电膜202的迁移率以及载流子浓度，从而进一步改善第二透明导电膜202的导电性。
如图3F所示，示例性的，该第二钝化膜402为氮化硅钝化膜或氧化硅钝化膜。在该第二钝化膜402为氮化硅钝化膜或氧化硅钝化膜时，该第二钝化膜402能够防止外界环境对第二透明导电膜202以及第二电极栅线302的侵蚀作用，从而保证了该硅异质结太阳能电池的长期稳定性。
如图3F所示，作为一种具体的示例，在第二钝化膜402可以为氮化硅钝化膜的情况下，上述含氢气体包括氮化硅反应气和氢掺杂气体；其中，氢掺杂气体包括H2和/或H2O。
如图3F所示，作为另一种具体的示例，在第二钝化膜402可以为氧化硅钝化膜的情况下，含氢气体包括氧化硅反应气和氢掺杂气体；其中，氢掺杂气体包括H2和/或H2O。
如图3G所示，在第二电极栅线302的第二焊接区域形成第三刻蚀浆料；利用第三刻蚀浆料刻蚀所述第二电极栅线的焊接区域上覆盖的第二钝化膜以及第二焊接区域上具有的绝缘杂质，以露出异质结太阳能电池的第二焊接区域3021。
上述第三刻蚀浆料可以为含氟的刻蚀浆料。在该第三刻蚀浆料为含氟的刻蚀浆料时，该第三刻蚀浆料可以与第二焊接区域上的第二钝化膜以及第二电极栅线的第二焊接区域上具有的绝缘杂质发生反应，以将第二焊接区域上的第二钝化膜以及第二焊接区域上具有的绝缘杂质去除，露出异质结太阳能电池的第二焊接区域。露出的异质结太阳能电池的第二焊接区域上不再具有绝缘杂质。基于以上原因，焊带中的焊料更易浸润到第二焊接区域中，提高了第二焊接区域与焊带的可焊性，进而可以提高硅异质结太阳能电池组成的组件的输出功率。
如图3G所示，作为一种具体的示例，使用常规的丝网印刷工艺，在第二电极栅线的第二焊接区域印刷第三蚀刻浆料，然后对该第二焊接区域进行烘烤，烘烤温度为100℃至250℃，烘烤时间1min-10min。基于上述烘烤温度和烘烤时间，第三蚀刻浆料与第二电极栅线302的第二焊接区域上的第二钝化膜能够发生反应，从而蚀刻掉第二电极栅线302的第二焊接极区域上的第二钝化膜。此外，还可以通过调节烘烤温度、烘烤时间及丝网印刷的印刷压力等工艺参数，利用第三蚀刻浆料中所包含的磷酸等组分，继续对第二焊接区域的绝缘杂质进行刻蚀，以蚀刻掉第二焊接区域表面的绝缘杂质，提高第二焊接区域与焊带的可焊性。示例性的，上述绝缘杂质为树酯杂质。
如图3G所示，在第二电极栅线302的第二焊接区域形成有第三刻蚀浆料，该第三刻蚀浆料能够将第二焊接极区域上覆盖的第二钝化膜以及第二焊接区域上具有的绝缘杂质刻蚀掉，故露出的异质结太阳能电池的第二焊接区域3021上不再具有绝缘杂质。基于以上原因，焊带中的焊料更易浸润到第二焊接区域3021中，提高了第二焊接区域3021与焊带的可焊性，进而提高硅异质结太阳能电池组成的组件的输出功率。再者，本发明提供的硅异质结太阳能电池的制作方法只刻蚀掉了第二焊接区域的钝化膜，第二透明导电膜以及第二电极栅线的其他区域依旧保留有第二钝化膜。该第二钝化膜能够防止外界环境对第二透明导电膜以及第二电极栅线的其他区域的侵蚀作用，从而保证了该硅异质结太阳能电池的长期稳定性。
本发明实施例提供的一种硅异质结太阳能电池，可以采用图3A至图3G所示的硅异质结太阳能电池的制作方法制作而成。该硅异质结太阳能电池可以为图3G最终所呈现的结构，也可以为其它结构。此时，该异质结太阳能电池的第一焊接区域表面和第二焊接区域表面均不具有绝缘杂质，焊带中的焊料更易浸润到第一焊接区域和第二焊接区域中，故第一焊接区域和第二焊接区域与焊带具有较高的可焊性，进而使该硅异质结太阳能电池具有更高的输出功率。再者，该硅异质结太阳能电池入光面和背光面的电极栅线以及透明导电膜上均覆盖有钝化膜。钝化膜可以保护硅异质结太阳能电池入光面和背光面的电极栅线以及透明导电膜，提高了入光面和背光面的电极栅线以及透明导电膜的受环境侵蚀能力，从而更好的保证了该硅异质结太阳能电池的长期稳定性。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：提供一异质结硅基底；所述异质结硅基底具有相对的第一面和第二面；
在所述第一面上依次形成第一透明导电膜和第一电极栅线；
在所述第一透明导电膜以及所述第一电极栅线上形成第一钝化膜；
在所述第一电极栅线的至少第一焊接区域上涂覆第一刻蚀浆料，以去除所述第一焊接区域上的第一钝化膜，提高所述第一焊接区域的可焊性；
所述第一刻蚀浆料含有氟元素；所述第一刻蚀浆料的pH值为2.5-3.5，粘度为100Pa·s-400Pa·s；所述第一刻蚀浆料与第一焊接区域上的第一钝化膜以及第一焊接区域上具有的绝缘杂质发生反应，以将第一焊接区域上覆盖的第一钝化膜以及第一焊接区域上具有的绝缘杂质同时刻蚀，露出异质结太阳能电池的第一焊接区域。
2.根据权利要求1所述的硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述形成第一钝化膜采用化学气相淀积工艺，所述化学气相淀积工艺的工艺气体包括含氢气体。
3.根据权利要求2所述的硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述含氢气体包括氮化硅反应气和氢掺杂气体；其中，所述氢掺杂气体包括H2和/或H2O；
或，所述含氢气体包括氧化硅反应气和氢掺杂气体；其中，所述氢掺杂气体包括H2和/或H2O。
4.根据权利要求1所述的硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述涂覆的方式为丝网印刷。
5.根据权利要求1所述的硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，
所述在所述第一电极栅线的至少第一焊接区域上涂覆第一刻蚀浆料，以去除所述第一焊接区域上的第一钝化膜包括：
在所述第一电极栅线的至少第一焊接区域上涂覆第一刻蚀浆料；
在预设温度下，对所述第一刻蚀浆料进行烘烤；
清洗以去除所述第一焊接区域上的第一钝化膜以及残留的第一刻蚀浆料。
6.根据权利要求5所述的硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一刻蚀浆料中还含有磷酸；所述预设温度为100℃～250℃，所述烘烤的烘烤时间1min～10min。
7.根据权利要求1所述的硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述硅异质结太阳能电池的制作方法还包括：
在所述第二面上依次形成第二透明导电膜和第二电极栅线；
选择性在所述第二透明导电膜以及所述第二电极栅线上形成第二钝化膜；
在所述第二电极栅线的至少第二焊接区域上涂覆第二刻蚀浆料，以对所述第二焊接区域进行刻蚀。
8.根据权利要求1-7任一项所述的硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述异质结硅基底包括掺杂硅衬底、形成在所述掺杂硅衬底上的本征硅层，以及形成在所述本征硅层上的掺杂硅层；
其中，所述掺杂硅衬底与所述掺杂硅层的极性相反。
9.根据权利要求1-7任一项所述的硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一透明导电膜的材质包括氧化铟、氧化锌、氧化锌镓中的一种或多种。
10.根据权利要求1-7任一项所述的硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一透明导电膜中掺杂有锡、钨、锆、钛中的一种或多种。
11.根据权利要求1-7任一项所述的硅异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一透明导电膜的厚度为30nm-120nm。
12.一种硅异质结太阳能电池，其特征在于，所述硅异质结太阳能电池采用权利要求1-11中任一项所述的硅异质结太阳能电池的制作方法制作。
CN202010754118.9A 2020-07-30 2020-07-30 硅异质结太阳能电池及其制作方法 Active CN112054068B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010754118.9A CN112054068B (zh) 2020-07-30 2020-07-30 硅异质结太阳能电池及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010754118.9A CN112054068B (zh) 2020-07-30 2020-07-30 硅异质结太阳能电池及其制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112054068A CN112054068A (zh) 2020-12-08
CN112054068B true CN112054068B (zh) 2022-11-08

Family

ID=73601385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010754118.9A Active CN112054068B (zh) 2020-07-30 2020-07-30 硅异质结太阳能电池及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112054068B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113451446A (zh) * 2021-04-16 2021-09-28 安徽华晟新能源科技有限公司 切片硅异质结太阳能电池及制备方法、太阳能电池组件
CN113284958B (zh) * 2021-04-27 2023-04-04 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种电极结构、太阳能电池及其制作方法
CN113809185A (zh) * 2021-08-25 2021-12-17 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种太阳能电池的制备方法以及太阳能电池
CN114122161A (zh) * 2021-11-12 2022-03-01 东方日升新能源股份有限公司 叠层膜电池及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011035092A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Sanyo Electric Co Ltd 裏面接合型太陽電池及びそれを用いた太陽電池モジュール

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103865541B (zh) * 2014-03-07 2015-06-24 常州天合光能有限公司 用于太阳能电池的刻蚀浆料及其制备方法和使用方法
CN104505428A (zh) * 2014-11-21 2015-04-08 广东爱康太阳能科技有限公司 一种选择性发射极晶硅太阳能电池的制备方法
CN205231076U (zh) * 2015-11-02 2016-05-11 钧石(中国)能源有限公司 一种异质结太阳能电池
WO2017163498A1 (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 三菱電機株式会社 太陽電池、および、太陽電池の製造方法
CN106531286B (zh) * 2016-12-26 2019-01-29 浙江晶科能源有限公司 一种刻蚀浆料及刻蚀方法
CN110391305A (zh) * 2018-04-20 2019-10-29 君泰创新（北京）科技有限公司 一种太阳能电池制备的方法及太阳能电池
CN110164985A (zh) * 2019-06-04 2019-08-23 苏州腾晖光伏技术有限公司 一种太阳能电池及其制备方法
CN110218563B (zh) * 2019-06-11 2021-04-06 厦门市豪尔新材料股份有限公司 一种刻蚀浆料及其制备方法和应用以及太阳能电池的制造方法
CN111430472A (zh) * 2020-03-26 2020-07-17 南通大学 一种用于刻蚀太阳能电池钝化层的浆料及其制备与应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011035092A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Sanyo Electric Co Ltd 裏面接合型太陽電池及びそれを用いた太陽電池モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
CN112054068A (zh) 2020-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112054068B (zh) 硅异质结太阳能电池及其制作方法
JP6980079B2 (ja) 太陽電池
JP6788144B1 (ja) 太陽電池モジュール、太陽電池及びその製造方法
EP1300889B1 (en) Photovoltaic Device
JP5694620B1 (ja) 結晶シリコン系太陽電池の製造方法、および結晶シリコン系太陽電池モジュールの製造方法
AU2022209315B2 (en) Solar Cell and Manufacture Method thereof, and Photovoltaic Module
CN114709294A (zh) 太阳能电池及其制备方法、光伏组件
CN108963013B (zh) 太阳能电池及其制造方法
KR101886818B1 (ko) 이종 접합 실리콘 태양 전지의 제조 방법
EP2224491A2 (en) Solar cell and method of fabricating the same
CN112397596A (zh) 一种低成本的高效太阳能电池及其制备方法
CN114823936A (zh) 一种异质结电池及其制备方法
CN114242809A (zh) 一种太阳电池及其制作方法
CN118053924A (zh) 太阳能电池及其制备方法、叠层电池和光伏组件
CN112447867A (zh) 太阳能电池结构及其制作方法
CN118053922A (zh) 太阳能电池及其制备方法、光伏组件
CN110854239A (zh) 一种薄膜太阳能电池及其制作方法
CN116487482A (zh) 太阳能电池及其制作方法
CN114744053B (zh) 太阳能电池及生产方法、光伏组件
JP5975841B2 (ja) 光起電力素子の製造方法及び光起電力素子
CN117712194B (zh) 太阳能电池及光伏组件
JP2014053544A (ja) 光電変換素子およびその製造方法
CN117727809B (zh) 太阳能电池及光伏组件
CN217361597U (zh) 一种异质结电池
CN114335227A (zh) 单面异质结电池及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant