1.本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种硅基异质结太阳能电池制备方法。
背景技术：
2.太阳能电池是一种能将太阳能转换成电能的半导体器件，在光照条件下太阳能电池内部会产生光生电流，通过电极将电能输出。近年来，太阳能电池生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，光伏发电的应用日益广泛并成为电力供应的重要能源。
3.硅基异质结电池片是目前高效太阳能电池片研发的方向之一。如图1所示，硅基异质结电池片的衬底一般采用n型单晶硅片，通过制绒清洗在硅片表面形成金字塔绒面，然后通过pecvd技术在硅片的一面形成本征非晶硅层与n型非晶硅层，另一面形成本征非晶硅层与p型非晶硅层，之后采用pvd技术在硅片正反两面依次沉积一层透明导电膜层，最后通过丝网印刷或电镀技术形成金属栅线电极，整个制备过程都在小于250℃的条件下进行。
4.然而常规单晶或多晶太阳能电池因为需要用到扩散、烧结高温处理工艺，制备温度一般大于800℃，同时会形成psg层。高温处理及psg层有利于改善硅片的晶格缺陷，同时可以吸收硅片体内的碳、硫以及金属等杂质元素，从而大幅改善硅片体少子寿命。
技术实现要素：
5.针对上述问题，本发明提供了一种硅基异质结太阳能电池制备方法，其结合常规晶硅电池生产工艺的优势，大幅改善硅片体内缺陷，从而提高硅片表面钝化后的少子寿命，进而提升电池效率。
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种硅基异质结太阳能电池制备方法，所述方法包括以下步骤：
7.提供一种n型单晶硅片；
8.化学抛光：处理硅片机械损伤层，去除硅片表面的油污、金属颗粒等杂质；
9.扩散：在硅片表面通过扩散形成一层磷扩散层与psg层；
10.腐蚀清洗：去除硅片表面的psg层；
11.制绒清洗：去除硅片表面磷扩散层、有机物以及金属杂质等，在硅片表面形成金字塔绒面；
12.沉积非晶硅层：在硅片其中一面形成本征非晶硅层与n型非晶硅层，在硅片另一面形成本征非晶硅层与p型非晶硅层；
13.沉积透明导电膜层：在硅片正背面沉积透明导电膜层；
14.形成金属栅线电极：在硅片正背面形成金属栅线电极。
15.进一步的，所述化学抛光采用碱液抛光，碱液槽的配比为koh:di水＝1:(5-15)，温度为60-90℃，抛光时间为60-180s。
16.进一步的，所述扩散采用扩散氧化炉通pocl3液态扩散源热扩散，扩散氧化温度为600-900℃，扩散氧化时间为60-120m。
17.进一步的，所述腐蚀清洗采用酸液腐蚀去除表面的psg层，酸液可以采用hf溶液或hf与hno3的混合溶液，腐蚀温度为常温，腐蚀时间2-10m。
18.进一步的，所述制绒清洗为对腐蚀清洗后的单晶硅片进行rca预清洗、碱制绒、rca清洗、酸洗流程，去除硅片表面的有机物、金属杂质以及磷扩散层等，形成金字塔绒面，其中金字塔大小为2-12um。
19.进一步的，所述沉积非晶硅层方式为采用pecvd或hot wire cvd中的一种，其中本征非晶硅薄膜层厚度为4-10nm、n型非晶硅薄膜层厚度为4-10nm、p型非晶硅薄膜层厚度为4-10nm。
20.进一步的，所述沉积透明导电薄膜层为氧化铟锡薄膜、掺铝氧化锌薄膜、掺硼氧化锌、掺钨氧化铟中的至少一种，透明导电薄膜层厚度为50-150nm。
21.进一步的，所述沉积透明导电薄膜层通过pvd或rpd技术形成。
22.进一步的，所述金属栅线电极为采用丝网印刷低温银浆或电镀铜方式形成。
23.由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
24.本发明在制绒清洗前对硅片进行磷扩散、高温氧化处理，结合了常规晶硅电池的优势，大幅改善了硅片内部晶格缺陷，减少了硅片内部的碳、硫以及金属等杂质，从而提升了硅片的体少子寿命，改善了硅片沉积非晶硅后的界面钝化，进而提升了电池的转换效率。
附图说明
25.构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
26.在附图中：
27.图1为常规硅基异质结太阳能电池制备方法流程图；
28.图2为本发明一种硅基异质结太阳能电池制备方法流程图。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
30.实施例
31.参考图2，一种硅基异质结太阳能电池制备方法，所述方法包括以下步骤：
32.s1、提供一种n型单晶硅片；
33.s2、化学抛光：采用碱液抛光，碱液槽的配比为koh:di水＝1:6，温度为80℃，抛光时间为60s。抛光步骤处理掉硅片机械损伤层，去除硅片表面的油污、金属颗粒等杂质；
34.s3、扩散：采用扩散氧化炉通pocl3液态扩散源热扩散，扩散氧化温度为800℃，扩散氧化时间为60m，扩散时通入氮气和氧气，通入时间为500s，氧化时通氧气，通入时间为600s，扩散后在硅片表面形成磷扩散层与psg层；
35.s4、腐蚀清洗：采用5％hf去除硅片表面的psg层，去除时间为120s；
36.s5、制绒清洗：对s4处理后的单晶硅片进行rca预清洗、碱制绒、rca清洗、酸洗流程，去除硅片表面的有机物、金属杂质以及磷扩散层等，形成金字塔绒面，其中金字塔大小为2-12um；
37.s6、沉积非晶硅层：通过化学气相沉积pecvd技术，在硅片其中一面形成本征非晶硅层与n型非晶硅层，在硅片另一面形成本征非晶硅层与p型非晶硅层，其中本征非晶硅薄膜层厚度为4-10nm、n型非晶硅薄膜层厚度为4-10nm、p型非晶硅薄膜层厚度为4-10nm；
38.s7、沉积透明导电膜层：通过物理气相沉积pvd技术在硅片正背面沉积氧化铟锡透明导电膜层，透明导电薄膜层厚度为80nm；
39.s8、形成金属栅线电极：通过银浆丝网印刷技术在硅片正背面形成金属栅线电极。
40.按照本发明中所提及制作方法，对比如图1所示常规n型单晶异质结太阳能电池制备方法，本发明制作方法的硅片在pecvd沉积非晶硅层后少子寿命提升20％以上，从而提升了电池转换效率。
41.本发明在制绒清洗前对硅片进行磷扩散、高温氧化处理，结合了常规晶硅电池的优势，大幅改善了硅片内部晶格缺陷，减少了硅片内部的碳、硫以及金属等杂质，从而提升了硅片的体少子寿命，改善了硅片沉积非晶硅后的界面钝化，进而提升了电池的转换效率。
42.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种硅基异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：提供一种n型单晶硅片；化学抛光：处理硅片机械损伤层，去除硅片表面的油污、金属颗粒等杂质；扩散：在硅片表面通过扩散形成一层磷扩散层与psg层；腐蚀清洗：去除硅片表面的psg层；制绒清洗：去除硅片表面磷扩散层、有机物以及金属杂质等，在硅片表面形成金字塔绒面；沉积非晶硅层：在硅片其中一面形成本征非晶硅层与n型非晶硅层，在硅片另一面形成本征非晶硅层与p型非晶硅层；沉积透明导电膜层：在硅片正背面沉积透明导电膜层；形成金属栅线电极：在硅片正背面形成金属栅线电极。2.根据权利要求1所述的一种硅基异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：所述化学抛光采用碱液抛光，碱液槽的配比为koh:di水＝1:(5-15)，温度为60-90℃，抛光时间为60-180s。3.根据权利要求1所述的一种硅基异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：所述扩散采用扩散氧化炉通pocl3液态扩散源热扩散，扩散氧化温度为600-900℃，扩散氧化时间为60-120m。4.根据权利要求1所述的一种硅基异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：所述腐蚀清洗采用酸液腐蚀去除表面的psg层，酸液可以采用hf溶液或hf与hno3的混合溶液，腐蚀温度为常温，腐蚀时间2-10m。5.根据权利要求1所述的一种硅基异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：所述制绒清洗为对腐蚀清洗后的单晶硅片进行rca预清洗、碱制绒、rca清洗、酸洗流程，去除硅片表面的有机物、金属杂质以及磷扩散层等，形成金字塔绒面，其中金字塔大小为2-12um。6.根据权利要求1所述的一种硅基异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：所述沉积非晶硅层方式为采用pecvd或hot wire cvd中的一种，其中本征非晶硅薄膜层厚度为4-10nm、n型非晶硅薄膜层厚度为4-10nm、p型非晶硅薄膜层厚度为4-10nm。7.根据权利要求1所述的一种硅基异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：所述沉积透明导电薄膜层为氧化铟锡薄膜、掺铝氧化锌薄膜、掺硼氧化锌、掺钨氧化铟中的至少一种，透明导电薄膜层厚度为50-150nm。8.根据权利要求1所述的一种硅基异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：所述沉积透明导电薄膜层通过pvd或rpd技术形成。9.根据权利要求1所述的一种硅基异质结太阳能电池制备方法，其特征在于：所述金属栅线电极为采用丝网印刷低温银浆或电镀铜方式形成。
技术总结
本发明公开了一种硅基异质结太阳能电池制备方法，所述方法包括以下步骤：提供一种N型单晶硅片；化学抛光：处理硅片机械损伤层，去除硅片表面杂质；在硅片表面通过扩散形成一层磷扩散层与PSG层；腐蚀清洗：去除硅片表面的PSG层；制绒清洗：在硅片表面形成金字塔绒面；在硅片其中一面形成本征非晶硅层与N型非晶硅层，另一面形成本征非晶硅层与P型非晶硅层；在硅片正背面沉积透明导电膜层；在硅片正背面形成金属栅线电极。本发明在制绒清洗前对硅片进行磷扩散、高温氧化处理，大幅改善了硅片内部晶格缺陷，减少了硅片内部的碳、硫以及金属等杂质，从而提升了硅片的体少子寿命，改善了硅片沉积非晶硅后的界面钝化，进而提升了电池的转换效率。换效率。换效率。
技术研发人员：张超华 林锦山 谢志刚 黄晓狄 王树林 林朝晖
受保护的技术使用者：福建金石能源有限公司
技术研发日：2020.07.08
技术公布日：2022/1/10