[发明专利]一种黑硅双面电池的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种黑硅双面电池的制作方法，属于太阳能电池技术领域。

背景技术

近些年来，黑硅作为一种具有纳米陷光结构的新型半导体光电材料，因为其具有 降低电池表面反射率，可以有效的提高电池片的转化效率，所以受到了广泛关注。黑硅的制 备方法主要包括飞秒激光法、电化学腐蚀法、反应离子刻蚀法和金属辅助化学刻蚀法，其 中，飞秒激光法和反应离子刻蚀法是干法刻蚀，电化学腐蚀和金属辅助化学刻蚀法是属于 湿法刻蚀。在制作黑硅的诸多方法当中，金属辅助化学腐蚀法由于其成本低，设备简单，更 容易整合到当前的太阳能电池工艺工序当中而受到青睐。通过金属辅助化学刻蚀法的黑硅 表面较稀松，再用碱对纳米结构进行修正刻蚀处理，通过大量的试验，微纳结构绒面可以减 小电池片的反射率，转化效率较产线可以提高0.3%以上。

目前的晶硅电池片市场通常只有一个受光面，即太阳能电池只能利用正面照射过 来的那部分光子，对于电池背面的太阳光都不能利用，不能充分的利用太阳光，这对于提高 太阳能电池实际发电量来说是一个很大的障碍。英利集团生产的双面电池“Panda”电池也 采用双面受光技术，但其采用正面扩磷，背面扩硼的方法，双面印刷银电极来制备双面受光 电池，此种双面电池涉及到双面不同类型的扩散以及多种繁琐的工序，给产业化的进展带 来一定阻碍。

发明内容

本发明的目的是提供一种黑硅双面电池的制作方法，先通过金属辅助催化腐蚀 （MACE）的方法在硅片表面形成一层纳米绒面，再采用PECVD沉积、扩散、印刷、烧结，形成黑 硅双面电池，可以降低发射率，提高了对光的吸收。

一种黑硅双面电池的制作方法，具体步骤为：

a.将硅片进行双面制绒；

b.采用金属辅助催化腐蚀制作黑硅结构

将制绒后的硅片放入AgNO₃和HF的混合溶液中，AgNO₃的浓度为0.001-0.2mol/L，HF的 浓度为0.01-0.1mol/L，在室温条件下反应10-100s，反应完毕后把硅片洗净，再放入HF和 H₂O₂的混合溶液中，HF的浓度为1-5mol/L，H₂O₂的浓度为0.1-2mol/L，在室温条件下反应 50-200s；

c.采用酸去除金属离子

将b步骤得到的硅片洗净，先用0.005-0.2mol/L的KOH溶液在70℃下反应50-200s，再 用0.005-0.2mol/L的HNO₃清洗3min，最后用HCl、H₂O₂、H2O的混合溶液在80℃的条件下清洗 5-15min，HCl、H₂O₂、H2O的体积比为1:1:6；

d.第一面采用PECVD沉积形成含硼二氧化硅层；

采用三甲基硼和CO₂对c步骤制得的硅片的第一面用PECVD沉积形成含硼的二氧化硅 层，三甲基硼的流量为450-600sccm，CO2的流量为300-350sccm，进行PECVD的时间为380s- 440s，反应温度为200℃-250℃；

e.第二面采用PECVD沉积形成含磷二氧化硅层；

采用磷烷和CO₂对d步骤制得的硅片的第二面用PECVD沉积形成含磷的二氧化硅层，磷 烷的流量为10-100sccm，CO₂的流量为300-350sccm，进行PECVD的时间为380s-440s，反应 温度为200℃-250℃；

f.双面共扩散、沉积SiNx

把e步骤制得的硅片进行扩散和沉积，N₂流量为21L/min,扩散炉中的温度为800℃- 1000℃，保温时间为30min-90min，再对硅片的两面分别进行沉积SiNx薄膜；

g.形成黑硅双面电池。

把f步骤制得的硅片两面进行丝网印刷、共烧结完成双面电池的金属化，制备出成 品的黑硅双面电池。

下表为本发明的黑硅双面电池的电性能参数