一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體包括以下步驟：S1：制絨；S2：熱擴(kuò)散制備p?n結(jié)；S3：去PSG；S4：氫化非晶硅層制備；S5：在非晶硅層上放置掩膜，掩膜圖形將部分氫化非晶硅層遮蓋，然后沉積氮化硅，形成多孔氮化硅層，所述氫化非晶硅層、多孔氮化硅層配合形成復(fù)合減反膜；S6：Ag背電極、Al背電場和Ag正電極的印刷和燒結(jié)。本發(fā)明利用非晶硅層優(yōu)異的鈍化效果和多孔氮化硅層的低反射率，及非晶硅層/多孔氮化硅層優(yōu)異的光學(xué)匹配，使得太陽能電池的太陽光子利用率大大提高，載流子復(fù)合速率大大下降，從而大大提升電池的轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】
一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能電池的制備方法，具體涉及一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]晶體硅太陽能電池的發(fā)展方向有兩個:一是降低制造成本，比如提高單位時間的產(chǎn)量、降低耗材用量、降低人力成本等;二是提高轉(zhuǎn)換效率，制備出高轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池。晶體硅太陽能電池效率的提升有兩大方向:一是降低反射率，提高太陽光子的利用率， 減少太陽光子的浪費;二是降低載流子復(fù)合速率，提高電子的收集能力。在提高太陽光子的利用率方面，RIE黑硅技術(shù)、濕法黑硅技術(shù)被不斷推廣;在降低載流子復(fù)合速率方面，背鈍化技術(shù)、n型電池技術(shù)等發(fā)展迅速。
[0003]但是，上述提高轉(zhuǎn)換效率的方案，成本高，制備流程繁瑣，且同一技術(shù)很難兼顧提高太陽光子的利用率和降低載流子復(fù)合速率兩大優(yōu)點，效率提升空間有限。因此，如何開發(fā)一種低成本高效率的晶體硅太陽能電池制備方法成了研究者關(guān)注的重點。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，可大大提升電池的轉(zhuǎn)換效率，且制造成本低。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，該太陽能電池包括P型硅，所述P型硅的正面設(shè)有N+層、氫化非晶硅層，所述氫化非晶硅層設(shè)置在N+層的上表面，所述氫化非晶硅層的表面沉積有多孔氮化硅層，所述多孔氮化硅層上開有若干孔洞，所述氫化非晶硅層的表面設(shè)有Ag正電極，所述Ag正電極穿過多孔氮化硅層與氫化非晶硅層連接；
[0006]所述P型硅的背面設(shè)有A1背電場、Ag背電極，所述A1背電場設(shè)置在P型硅下表面，所述Ag背電極穿過A1背電場與P型硅連接；
[0007]該太陽能電池的制備方法，具體包括以下步驟:
[0008]S1:制絨；
[0009]S2:熱擴(kuò)散制備p-n結(jié)；
[0010]S3:去PSG;[〇〇11]S4:氫化非晶硅層制備；
[0012]S5:在非晶硅層上放置掩膜，掩膜圖形將部分氫化非晶硅層遮蓋，然后沉積氮化硅，形成多孔氮化硅層，所述氫化非晶硅層、多孔氮化硅層配合形成復(fù)合減反膜；[0013 ] S6: Ag背電極、A1背電場和Ag正電極的印刷和燒結(jié)。[〇〇14]作為改進(jìn)，所述氫化非晶硅層的厚度為3-10nm，折射率為3.0-3.4。[〇〇15]作為改進(jìn)，所述步驟S4中氫化非晶硅層的制備過程如下:將硅片置于PECVD爐管中，通入SiH4和H2，啟動射頻電源，在硅片表面形成氫化非晶硅層。
[0016]作為改進(jìn)，所述孔洞為圓形或正方形，且所述圓形或正方形孔洞在所述氫化非晶硅層上均勻分布，孔洞的直徑或邊長為100-500nm。[〇〇17]作為改進(jìn)，所述多孔氮化硅層的厚度為70-85nm，折射率為2.07-2.15。
[0018]作為改進(jìn)，所述多孔氮化硅層上的孔洞面積占多孔氮化硅層總面積的5-10%。 [0〇19]作為改進(jìn)，所述多孔氮化硅層采用PECVD法制備。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的制備方法具有如下有益效果:晶體硅太陽能電池采用氫化非晶硅層與多孔氮化硅層配合形成復(fù)合減反膜，利用非晶硅層優(yōu)異的鈍化效果和多孔氮化硅層的低反射率，及非晶硅層/多孔氮化硅層優(yōu)異的光學(xué)匹配，使得太陽能電池的太陽光子利用率大大提高，載流子復(fù)合速率大大下降，從而大大提升電池的轉(zhuǎn)換效率。【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的制備流程圖；
[0022]圖2為本發(fā)明制備的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇23]圖3為本發(fā)明中減反膜的俯視圖；
[0024]圖中:l、Ag背電極，2、A1背電場，3、P型娃，4、N+層，5、氫化非晶娃層，6、多孔氮化娃層，61、孔洞，7、Ag正電極。【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面通過附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。但是應(yīng)該理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明， 并不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0026]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同，本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。
[0027]如圖1、圖2和圖3所示，一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，該太陽能電池包括P型硅3,所述P型硅3的正面設(shè)有N+層4、氫化非晶硅層5,所述氫化非晶硅層5設(shè)置在N+層4的上表面，所述氫化非晶硅層5的表面沉積有多孔氮化硅層6,所述多孔氮化硅層6 上開有若干孔洞61，所述氫化非晶硅層5的表面設(shè)有Ag正電極7,所述Ag正電極7穿過多孔氮化硅層6與氫化非晶硅層5連接；
[0028]所述P型硅3的背面設(shè)有A1背電場2、Ag背電極1，所述A1背電場2設(shè)置在P型硅3下表面，所述Ag背電極1穿過A1背電場2與P型硅3連接；
[0029]該太陽能電池的制備方法，具體包括以下步驟:
[0030]S1:制絨；[〇〇31]S2:熱擴(kuò)散制備p-n結(jié)；
[0032]S3:去PSG;[〇〇33]S4:氫化非晶硅層制備；
[0034]S5:在非晶硅層上放置掩膜，掩膜圖形將部分氫化非晶硅層5遮蓋，然后沉積氮化硅，形成多孔氮化硅層6，所述氫化非晶硅層5、多孔氮化硅層6配合形成復(fù)合減反膜；[0〇35] S6: Ag背電極1、A1背電場2和Ag正電極7的印刷和燒結(jié)。
[0036]作為實施例的改進(jìn)，所述氫化非晶硅層5的厚度為3-10nm，折射率為3.0-3.4。采用氫化非晶娃層5的厚度可以為3nm、5nm、8nm、10nm，折射率可以為3 ? 0、3 ? 1、3 ? 2、3.4,生產(chǎn)中可以根據(jù)需要靈活選擇氫化非晶硅層5的合適厚度、折射率。
[0037]作為實施例的改進(jìn)，所述步驟S4中氫化非晶硅層的制備過程如下:將硅片置于 PECVD爐管中，通入SiH4和H2，啟動射頻電源，在硅片表面形成氫化非晶硅層5。
[0038]作為實施例的改進(jìn)，掩膜將氫化非晶硅層5遮蓋的圖案即孔洞61，為圓形或者正方形，且所述圓形或者正方形在所述氫化非晶硅層5上均勻分布，圓形的直徑或正方形的邊長為100_500nm。[〇〇39]作為實施例的改進(jìn)，所述多孔氮化硅層6的厚度為70-85nm，折射率為2.07-2.15， 厚度設(shè)計合理，有效滿足使用要求。采用多孔氮化硅層6的厚度可以為70nm、75nm、80nm、 85nm，折射率可以為2.07、2.1、2.13、2.15，生產(chǎn)中可以根據(jù)需要靈活選擇多孔氮化硅層6的合適厚度、折射率。
[0040]作為實施例的改進(jìn)，所述多孔氮化硅層6上的孔洞61面積占多孔氮化硅層6總面積的5-10% 〇[0041 ]作為實施例的改進(jìn)，所述多孔氮化硅層6采用PECVD法制備。
[0042]本發(fā)明的制備方法具有如下有益效果:晶體硅太陽能電池采用氫化非晶硅層與多孔氮化硅層配合形成復(fù)合減反膜，利用非晶硅層優(yōu)異的鈍化效果和多孔氮化硅層的低反射率，及非晶硅層/多孔氮化硅層優(yōu)異的光學(xué)匹配，使得太陽能電池的太陽光子利用率大大提高，載流子復(fù)合速率大大下降，從而大大提升電池的轉(zhuǎn)換效率。[〇〇43]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，其特征在于，該太陽能電池包括P型 硅(3)，所述P型硅(3)的正面設(shè)有N+層(4)、氫化非晶硅層(5)，所述氫化非晶硅層(5)設(shè)置在 N+層(4)的上表面，所述氫化非晶硅層(5)的表面沉積有多孔氮化硅層(6)，所述多孔氮化硅 層(6)上開有若干孔洞(61)，所述氫化非晶硅層(5)的表面設(shè)有Ag正電極(7)，所述Ag正電極 (7)穿過多孔氮化硅層(6)與氫化非晶硅層(5)連接；所述P型硅(3)的背面設(shè)有A1背電場(2)、Ag背電極(1)，所述A1背電場(2)設(shè)置在P型硅 (3)下表面，所述Ag背電極(1)穿過A1背電場(2)與P型硅(3)連接；該太陽能電池的制備方法，具體包括以下步驟:S1:制域；S2:熱擴(kuò)散制備p-n結(jié)；S3:去PSG;S4:氫化非晶硅層制備；S5:在非晶硅層上放置掩膜，掩膜圖形將部分氫化非晶硅層(5)遮蓋，然后沉積氮化硅， 形成多孔氮化硅層(6)，所述氫化非晶硅層(5)、多孔氮化硅層(6)配合形成復(fù)合減反膜；S6:Ag背電極(l)、Al背電場⑵和Ag正電極(7)的印刷和燒結(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，其特征在于， 所述氫化非晶硅層(5)的厚度為3-10nm，折射率為3.0-3.4。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，其特征在于， 所述步驟S4中氫化非晶硅層的制備過程如下:將硅片置于PECVD爐管中，通入SiH4PH2，啟動 射頻電源，在硅片表面形成氫化非晶硅層(5)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，其特征在于， 所述孔洞(61)為圓形或正方形，且所述圓形或正方形孔洞在所述氫化非晶硅層(5)上均勻 分布，孔洞(61)的直徑或邊長為100_500nm 〇5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，其特征在于， 所述多孔氮化硅層(6)的厚度為70-85nm，折射率為2.07-2.15。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，其特征在 于，所述多孔氮化硅層(6)上的孔洞(61)面積占多孔氮化硅層(6)總面積的5-10%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合減反膜晶體硅太陽能電池的制備方法，其特征在于， 所述多孔氮化硅層(6)采用PECVD法制備。
【文檔編號】H01L31/068GK105977313SQ201610549720
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】石強, 秦崇德, 方結(jié)彬, 黃玉平, 何達(dá)能, 陳剛
【申請人】廣東愛康太陽能科技有限公司