[发明专利]一种硅基异质结电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种硅基异质结电池的制备方法。

背景技术

硅基异质结电池片是目前高效太阳能电池片研发的方向之一。硅基异质结电池片的衬底一般以N-型单晶硅片为主，一面通过与非晶硅薄膜形成P-N结作为发射极，另一面用以相同方法沉积的同类型的非晶硅层作为背接触。当非晶硅薄膜在硅片正反两边依次形成之后，下一步是通过PVD溅射的方法在正反两边依次沉积一层透明导电膜层，而后用电镀法在透明导电膜层表面形成铜金属栅线。在电镀铜栅线电极之前，需要用PVD溅射的方法沉积阻挡层和种子层作为电镀铜与导电氧化物之间的过渡结合层。

近年来硅成本下降使得硅太阳能电池被广泛采用。为了提高硅太阳能电池的转换效率：两种技术已被广泛应用。其一是去除前栅格和汇流条和在背面集成发射极和集电极，称为指叉背接触(IBC)。另一个是基于异质结技术来增加开路电压。通常通过PECVD沉积含有氢的硅薄膜，厚度小于10nm，用来钝化体硅表面缺陷。硅薄膜的光带隙比结晶硅更高形成异质结。异质结对称结构和背面散射光可用于增加电流，双面太阳能模块可以产生10-20％高的功率输出。

其中采用N型硅作为衬底的太阳能电池，光可以通过p型或n型掺杂的薄膜的一面入射。为了增加转换效率，通过高导电性的铜电极减小串联电阻，且降低了成本。其一般是采用溅射的方法来实现铜的沉积，然后溅射工艺其速度往往太慢，因此需要较长的时间来完成铜的沉积，无法达到厚度应至少小于10um的理想状态，因此传统的溅射法并不是最适合的铜的沉积。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种硅基异质结电池的制备方法，其制备的太阳能器件的可靠性高、性能好、工艺简单。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种硅基异质结电池的制备方法，其包括以下步骤：提供N型硅片；在N型硅片的一面上沉积本征非晶硅膜层和N型非晶硅层，另一面上沉积本征非晶硅膜层和P型非晶硅层；分别在P型非晶硅层和N型非晶硅层上沉积透明导电膜层；分别在P型非晶硅层和N型非晶硅层的透明导电膜层上沉积阻挡层；分别在两面的阻挡层上蒸镀铜层；分别在两面的铜层上形成铜栅线电极。

优选的，所述分别在两面的铜层上形成铜栅线电极具体为：分别在两面的铜层上铺设耐酸干膜，通过曝光和显影在铜层上形成栅线图案，然后通过刻蚀铜层，形成铜栅线电极。

优选的，所述分别在两面的铜层上形成铜栅线电极具体为：分别在两面的铜层上印刷胶层形成栅线图案，然后通过刻蚀铜层，去除胶层形成铜栅线电极。

优选的，所述分别在两面的铜层上形成铜栅线电极具体为：通过CVD沉积的方式在铜层上沉积抗腐蚀绝缘层，然后通过激光刻蚀形成栅线图案，化学刻蚀铜层及去除绝缘层形成金属铜栅线电极。

优选的，所述分别在两面的阻挡层上蒸镀铜层具体为：在真空环境中，将铜通过电阻丝加热、电子束加热或激光轰击加热的方式加热至蒸发温度，然后将铜蒸汽凝结在阻挡层上。

优选的，所述铜栅线电极上还设有锡层。

优选的，所述分别在N型硅片的一面上沉积本征非晶硅膜层和N型非晶硅层，另一面上沉积本征非晶硅膜层和P型非晶硅层，具体为先沉积两面的本征非晶硅膜层，再沉积N型非晶硅层、P型非晶硅层。

优选的，所述分别在N型硅片的一面上沉积本征非晶硅膜层和N型非晶硅层，另一面上沉积本征非晶硅膜层和P型非晶硅层，具体为先沉积两面的本征 非晶硅膜层，再沉积P型非晶硅层、N型非晶硅层。

优选的，所述分别在N型硅片的一面上沉积本征非晶硅膜层和N型非晶硅层，另一面上沉积本征非晶硅膜层和P型非晶硅层，具体为先沉积其中一面的本征非晶硅膜层、P型非晶硅层，再沉积另一面的本征非晶硅膜层、N型非晶硅层。

优选的，所述分别在N型硅片的一面上沉积本征非晶硅膜层和N型非晶硅层，另一面上沉积本征非晶硅膜层和P型非晶硅层，具体为先沉积其中一面的本征非晶硅膜层、N型非晶硅层，再沉积另一面的本征非晶硅膜层、P型非晶硅层。

本发明采用采用蒸镀的方式沉积铜层，因为蒸镀的工作温度不高，而且蒸汽相对较小，其给阻挡层带来的表面损伤小，蒸镀铜层的工艺在真空中进行，使得铜蒸汽到达阻挡层表面时不会被氧化；而且采用蒸镀的方法可以不用再做种子铜层，节约了成本，使得工艺变得简单，提高了太阳电池的性能。

附图说明

图1为本发明硅基异质结电池的实施例1的制备方法的流程图。

图2-图5为本发明硅基异质结电池实施例1的结构形成过程示意图。