[发明专利]一种双层结构ITO电极晶体硅太阳能电池的制备方法

摘要

本发明涉及一种双层结构ITO电极晶体硅太阳能电池的制备方法，包括制绒、热扩散制p-n结、去磷硅玻璃、制备ITO电极、背面印刷Al背场和Ag电极、正面印刷Ag主栅线。通过磁控溅射制备双层结构ITO电极，在沉积ITO复合导电薄膜和ITO薄膜并退火结束后，在硅片背面印刷Al背场和Ag电极，在硅片正面ITO薄膜上仅印刷Ag主栅线而无需印刷Ag副栅线。ITO电极透光率和电导率高且钝化效果好，串联电阻小，电池转换效率可提高0.1%~0.2%；减少了Ag浆料的用量，降低了电池的生产成本。

主权项

一种双层结构ITO电极晶体硅太阳能电池的制备方法，包括制绒、热扩散制p‑n结、去磷硅玻璃、制备ITO电极、背面印刷Al背场和Ag电极、正面印刷Ag主栅线，所述的制备ITO电极在磁控溅射设备中进行，其特征在于，所述的制备ITO电极按照以下步骤进行：⑴将去磷硅玻璃的硅片置于阳极，将ITO陶瓷靶以及二氧化硅靶和/或氮化硅靶置于阴极，通入Ar和H₂混合气体，启动射频电源，开始磁控溅射，在N+层上沉积一层ITO复合导电薄膜，根据溅射功率大小控制ITO复合导电薄膜中ITO∶二氧化硅∶氮化硅的摩尔比为1∶0.01~0.3∶0.01~0.3，或者ITO∶二氧化硅或氮化硅的摩尔比为1∶0.01~0.3，并使ITO复合导电薄膜的厚度为10~30nm，光透过率为85%~90%，折射率为1.7~1.9，电阻率5×10^‑4~1×10^‑3Ω.cm；⑵将磁控溅射腔中的气体抽走，继续通入Ar和H₂混合气体，并将ITO陶瓷靶材以外的溅射靶材屏蔽，再次开始磁控溅射，在ITO复合导电薄膜上沉积一层纯的ITO薄膜，控制ITO薄膜厚度为30~80nm，光透过率为92%以上，折射率为1.8~1.9，电阻率为1×10^‑5~3×10^‑4Ω.cm；⑶在磁控溅射工艺过程中，硅片的温度控制在250~400℃，使得ITO复合导电薄膜和ITO薄膜沉积过程中一边沉积一边退火；在ITO薄膜沉积结束后，将硅片的温度提高50~150℃，抽走磁控溅射腔体中气体，然后充入H₂，继续退火2~20min。