[发明专利]选择性制绒异质结太阳能电池的制造方法

说明书

本发明公开了一种选择性制绒异质结太阳能电池的制造方法，单晶硅片经预清洗、去损伤后，先对单晶硅片表面的选择性制绒区域以延缓材料制作延缓层，然后对单晶硅片制绒，制绒过程中，制绒液在选择性制绒区域先溶解延缓层，使得选择性制绒区域的绒面形成晚于无延缓层区域，则在单晶硅片上不同位置区域一次性形成至少两种绒面微结构，制绒后进行沉积、印刷栅线，即制得电池。本发明在同一片单晶硅片的同一表面上能够形成不同的绒面微结构，使得异质结太阳能电池在能够获得最佳的减反射效果的同时又可以极大的增强非晶硅钝化质量；延缓层可区别设置，一次性形成不同的绒面微结构，制绒过程可直接去除延缓层的延缓材料，减少生产流程，降低成本。

技术领域

本发明涉及一种异质结太阳能电池的制造方法，特别是一种选择性制绒异质结太阳能电池的制造方法。

背景技术

非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池使用[100]取向单晶硅片，然后使用碱性溶液制绒，得到表面均匀密布微米级尺度金字塔的绒面，能获得良好的减反射效果，增加光的入射，能有效地提高电池短路电流，而后用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在该表面生长一层纳米级厚度的本征非晶硅层，以钝化该表面，随后正面、背面分别沉积n型非晶硅层、p型非晶硅层，之后正面、背面沉积透明导电膜层，在透明导电膜层上印刷栅线并烘干，得到的电池结构如附图1所示。

由于单晶硅制绒主要是利用碱溶液在硅片[100]和[111]晶面上的腐蚀速率的差异，导致其形成的金字塔结构服从严格的几何关系，金字塔塔顶、棱和金字塔底部峡谷均为棱角。由理论计算可知：金字塔越细长，即高度/底面面积的比值越大，入射光越容易被困在金字塔之间多次折反射而被电池吸收，减反射效果越好；而金字塔越细长其尖点、棱锋、谷底处的棱角越尖锐，这就导致在这些地方沉积生长的非晶硅钝化膜容易出现外延生长，这些外延生长的薄膜具有较高缺陷态密度，极大地增加了光生载流子在非晶硅/晶体硅界面处的复合概率，从而使开路电压明显下降。现有工艺在硅片表面制得的金字塔绒面为单一的绒面微结构，而金字塔绒面的减反射效果与非晶硅的沉积质量往往存在着矛盾，表面微结构越尖锐减反射效果越好，表面微结构越平坦非晶硅的沉积质量越佳钝化越好，这就导致现有异质结太阳能电池的表面结构难以兼顾减反射效果和钝化质量。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种选择性制绒异质结太阳能电池的制造方法，可根据需要在电池同一表面不同位置区域一次性形成至少两种绒面微结构。

技术方案：一种选择性制绒异质结太阳能电池的制造方法，包括如下步骤：单晶硅片经预清洗、去损伤后，先对单晶硅片表面的选择性制绒区域以延缓材料制作延缓层，然后对单晶硅片制绒，制绒过程中，制绒液在选择性制绒区域先溶解延缓层，使得选择性制绒区域的绒面形成晚于无延缓层区域，则在单晶硅片上不同位置区域一次性形成至少两种绒面微结构，制绒后进行沉积、印刷栅线，制得选择性制绒异质结太阳能电池。

进一步的，制作延缓层的方法之一具体为：对单晶硅片表面覆盖盖板，盖板上设置有预开孔，预开孔对应于选择性制绒区域，将延缓材料通过预开孔仅沉积于选择性制绒区域。

进一步的，制作延缓层的方法之二具体为：对单晶硅片表面通过打印、热转印、丝网印刷，将延缓材料仅覆盖于选择性制绒区域。

进一步的，延缓材料为能够在制绒液中溶解的材料，包括二氧化硅、非晶硅、多晶硅一类的无机物，或者卡波树脂、水性聚氨酯树脂一类的有机物。

进一步的，单晶硅片表面的选择性制绒区域至少为一处区域，不同选择性制绒区域上的延缓材料、延缓层厚度不一定相同。

一种上述的制造方法制得的选择性制绒异质结太阳能电池。

本发明的原理是：通过在单晶硅片表面所需的选择性制绒区域设置延缓层，在制绒过程中，由于延缓层被制绒液溶解需要时间，使得选择性制绒区域的绒面形成晚于无延缓层区域，不同位置区域的实际制绒时间不同，而绒面生长的各个时期的结构大不相同，便在单晶硅片上不同位置区域一次性形成不同的绒面微结构。