[发明专利]单晶硅异质结太阳电池用两面差异化绒面结构及制备方法

说明书

本发明涉及一种单晶硅异质结太阳电池用两面差异化绒面结构，其特征在于：硅片结构的迎光面和背光面结构不同，所述迎光面为金字塔绒面结构，所述背光面为抛光面或尺寸大于迎光面的金字塔绒面结构。全过程采用链式清洗机制绒方式，在槽式制绒后采用湿化学刻蚀的方法对背光面进行刻蚀，实现金字塔绒面结构的增大或者抛光，然后进行RCA清洗、HF去自然氧化层和慢提拉、烘干。针对双面进光特性的不同对迎光面和背光面绒面结构分别进行设计，并解决差异化的绒面结构的生产制造问题，提供一种简化工艺，能有效节约降低后续生产成本、兼顾背表面的复合损耗、短路电流。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体说是一种单晶硅异质结太阳电池用两面差异化绒面结构及制备方法。

背景技术

单晶硅异质结太阳电池转换效率高，被光伏行业公认为下一代大规模产业化关键技术之一。单晶硅异质结太阳电池的一大优点是其双面发电特性非常好，是一种理想的双面太阳电池。在实际应用中，太阳电池的两个表面的进光特性是不同的：作为主迎光面，其进光特性以直射光为主，可用标准太阳光谱表示，其最强光强集中在黄绿光波段；作为背光面，其进光特性以反射光和散射光为主，其进光特性不能用标准太阳光谱表示，且根据太阳电池应用环境不同其进光特性也会不同。而单晶硅异质结太阳电池在设计是两面结构均是按照标准太阳光谱设计的，这导致其作为双面太阳电池应用时，在实际环境中无法达到最优的状态。导致这一状况的原因还有一个就是在该类太阳电池在制备过程中，其清洗制绒步骤是采用的槽式制绒清洗方法，这种方法在硅片两面形成的绒面结构是一样的，无法形成差异化的构造，当然也造成了其后继CVD、PVD的制备工艺不得不与之相匹配，无法达到双面太阳电池的最优化膜层结构配置。

除上述的对入射光的减反射效果无法达到最优化设计外，背光面的较高的比表面积还会造成表面复合速率大的问题，会降低异质结太阳电池的开路电压；比表面积大还会造成需要消耗更多的TCO和非晶硅材料，且增加了工艺时间。

发明内容

本发明的目的就是对硅片两面的绒面结构进行差异化设计，针对双面进光特性的不同对迎光面和背光面绒面结构分别进行设计，并解决差异化的绒面结构的生产制造问题，提供一种简化工艺，能有效节约降低后续生产成本、兼顾背表面的复合损耗、短路电流的单晶硅异质结太阳电池用两面差异化绒面结构。

本发明采用的技术方案是：1、一种单晶硅异质结太阳电池用两面差异化绒面结构，其特征在于：硅片结构的迎光面和背光面结构不同，所述迎光面为金字塔绒面结构，所述背光面为抛光面或尺寸大于迎光面的金字塔绒面结构。

所述迎光面金字塔绒面结构尺寸1-3μm。

所述迎光面金字塔绒面结构尺寸1-3μm；所述背光面金字塔绒面结构尺寸5-10μm。

一种单晶硅异质结太阳电池用两面差异化绒面结构的制备方法，其特征在于：硅片的两面在不同的制绒段完成两面差异化绒面的制绒，然后依次经过RCA清洗、HF去自然氧化层和去水分、烘干。

全过程采用链式清洗机制绒方式，在槽式制绒后采用湿化学刻蚀的方法对背光面进行刻蚀，实现金字塔绒面结构的增大或者抛光，然后进行RCA清洗、HF去自然氧化层和慢提拉、烘干。

采用无机碱对硅片进行抛光，无机碱为浓氢氧化钾或氢氧化钠。

采用有机碱对硅片进行抛光，有机碱为四甲基氢氧化铵。

采用混合酸对硅片进行抛光，混合酸为氢氟酸与硝酸的混合溶液。

采用连续的内置两个温度、碱浓度、制绒添加剂不同的链式清洗机清洗槽对硅片进行差异化绒面制绒，温度、碱浓度、制绒添加剂；差异化绒面制绒采用常规碱制绒。

本发明的优点是：