[发明专利]用于形成太阳电池背结构的化学助剂、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了用于形成太阳电池背结构的化学助剂、其制备方法及应用，涉及太阳能电池制造技术领域。化学助剂的原料包括第一组分0.5‑10份、第二组分0.5‑10份和第三组分0.01‑1份；第一组分为水溶性多糖类胶体；第二组分为强极性的水溶性高分子聚合物；第三组分为醇醚类表面活性剂。通过改进碱性腐蚀所采用的化学助剂，利用第一组分、第二组分和第三组分的配合，使腐蚀之后的硅片背结构呈现出介于金字塔状绒面和平整表面的一种新型背表面结构，以兼顾光吸收、隧穿氧化层钝化以及金属化等性能对表面结构的特殊要求。

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，具体而言，涉及用于形成太阳电池背结构的化学助剂、其制备方法及应用。

背景技术

目前，主流的太阳能电池基于半导体单晶硅材料，其技术发展迅速，从常规的铝背场电池进步到双面钝化电池（PERC电池），业界量产转化效率超过23%。与此同时，新一代太阳电池技术，例如：隧穿氧化层钝化接触电池（TOPCon电池）正在快速成熟，量产效率超过24%，最高效率达25%，它有望成为下一代产业化的技术路线。

电池的表面结构对TOPCon电池性能有重要影响，目前TOPCon电池背表面有两种常见结构，一种是平整表面，另一种是具有金字塔形貌的绒面结构。

金字塔结构的优势在于：可以最大化地利用入射光线，增加光吸收；其劣势在于：金字塔表面是硅（111）面，具有比（100）面更大的态密度，同时其表面也不是完全平整的，而是存在着微观起伏，这样的表面状态不利于隧穿氧化层的钝化效果。

与之相反的是，平整的背表面的优势在于：易于获得更好的钝化效果，但劣势是不利于光吸收。除此之外，平整背表面还存在着一个显著的技术难点，由于背面导电浆料与平整表面的匹配性差，导致银栅线与平整的硅表面之间的接触电阻远高于正常值，从而使电池效率下降。

因此，无论是金字塔结构还是平整表面的结构均不能兼具光学性能、钝化性能以及电极的接触性能。

发明内容

本发明的目的在于提供用于形成太阳电池背结构的化学助剂及其制备方法，旨在获得介于金字塔状绒面和平整表面的一种新型背表面结构，能够获得较好的钝化效果以及较好的银栅线接触性能。

本发明的另一目的在于提供用于形成太阳电池背结构的碱性腐蚀液及其制备方法，其能够通过腐蚀反应，在硅片的表面形成特殊的背结构，以提升其综合性能。

本发明的第三目的在于提供制备得到的基于新型背结构的太阳电池，该电池背表面具有介于金字塔状绒面和平整表面的结构，能够兼顾光吸收、隧穿氧化层钝化以及金属化对表面结构的特殊要求。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种用于形成太阳电池背结构的化学助剂，按质量份数计，其原料包括第一组分0.5-10份、第二组分0.5-10份和第三组分0.01-1份；第一组分为水溶性多糖类胶体；第二组分为强极性的水溶性高分子聚合物；第三组分为醇醚类表面活性剂。

第二方面，本发明提供一种用于形成太阳电池背结构的化学助剂的制备方法，其采用前述实施方式中化学助剂的原料进行制备。

第三方面，本发明提供一种用于形成太阳电池背结构的碱性腐蚀液，其利用前述实施方式中制备方法制备得到的化学助剂与碱性溶液混合而得。

第四方面，本发明提供一种太阳电池背结构的制备方法，其采用前述实施方式中的碱性腐蚀液对硅片进行腐蚀。

第五方面，本发明提供一种单晶硅太阳能电池，其采用上述太阳电池背结构制备而得。