一种异质结太阳能电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种异质结太阳能电池的制备方法，所述方法包括:在N型硅片的两面清洗制绒，形成金字塔绒面；在制绒后的N型硅片的其中一面沉积第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层，另一面上沉积第二本征非晶硅膜层和P型非晶硅薄膜层；在N型非晶硅薄膜层和P型非晶硅薄膜层上沉积透明导电薄膜层；在N型硅片两面的透明导电薄膜层上沉积金属薄膜层；在N型硅片两面贴上干膜；用激光扫描法将干膜曝光形成栅线图案；对N型硅片的两面进行显影；在N型硅片两面显影后的栅线图案上电镀金属栅线；去除金属栅线区域外的干膜；腐蚀金属栅线区域外的金属薄膜层。

【技术实现步骤摘要】
一种异质结太阳能电池的制备方法
本专利技术涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种异质结太阳能电池的制备方法。
技术介绍
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，太阳能电池发电的应用日益广泛并成为电力供应的重要能源。基于晶态-Si(c-Si)衬底的同质结和基于无定形Si(a-Si)与c-Si层形成的异质结太阳能电池是一种新型高效的电池技术。其中异质结太阳能电池表面的栅线电极起到收集电流的作用，太阳能电池的电流主要通过细栅线电极汇流到主栅线电极，电阻率越小、宽度越小的金属细栅，越有利于降低太阳能电池的串联电阻，同时减少太阳能电池的遮光面积，从而提升太阳能电池的填充因子和短路电流。因此，部分公司已经提出菲林、铬板曝光干膜形成栅线图后电镀的工艺制作金属栅线。但是，采用菲林、铬板曝光干膜形成栅线图案的细栅宽度一般大于30um,另外菲林成本较低然而使用寿命很短，大批量生产过程中更换频率非常频繁，而铬板成本很高使用寿命相对较长，在大批量生产过程中也同样需要经常更换，从而增加生产成本，影响生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善现有技术中存在的缺陷，提供一种异质结太阳能电池的制备方法，其优化了栅线宽度，提升了电池性能、降低了生产成本，提升了生产效率。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种异质结太阳能电池的制备方法，所述方法包括：在N型硅片的两面清洗制绒，形成金字塔绒面；在制绒后的N型硅片的其中一面沉积第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层，另一面上沉积第二本征非晶硅膜层和P型非晶硅薄膜层；在N型非晶硅薄膜层和P型非晶硅薄膜层上沉积透明导电薄膜层；在N型硅片两面的透明导电薄膜层上沉积金属薄膜层；在N型硅片两面贴上干膜；用激光扫描法将干膜曝光形成栅线图案；对N型硅片的两面进行显影；在N型硅片两面显影后的栅线图案上电镀金属栅线；去除金属栅线区域外的干膜；腐蚀金属栅线区域外的金属薄膜层。优选的，所述步骤在制绒后的N型硅片的其中一面沉积第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层，另一面上沉积第二本征非晶硅膜层和P型非晶硅薄膜层为先沉积N型硅片两面的第一本征非晶硅薄膜层和第二本征非晶硅薄膜层，再沉积N型非晶硅薄膜层、P型非晶硅薄膜层，或者先沉积N型硅片两面的第一本征非晶硅薄膜层和第二本征非晶硅薄膜层，再沉积P型非晶硅薄膜层、N型非晶硅层。优选的，所述步骤在制绒后的N型硅片的其中一面沉积第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层，另一面上沉积第二本征非晶硅膜层和P型非晶硅薄膜层为先沉积N型硅片一面的第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层，再沉积另一面的第二本征非晶硅薄膜层和P型非晶硅薄膜层，或者先沉积N型硅片一面的第二本征非晶硅薄膜层和P型非晶硅薄膜层，再沉积另一面的第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层。优选的，所述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、石墨烯薄膜中的至少一种。优选的，所述金属薄膜层为Ag、Cu、Ni、Ti、TiN、Sn或NiCr中的至少一种。优选的，所述干膜为正性干膜或负性干膜中，所述干膜的厚度为15～40um，所述干膜采用激光扫描法进行曝光。优选的，所述栅线图案为多主栅图案或横纵交叉无主栅网格状图案。优选的，所述金属栅线的细栅线宽度为5～20um，厚度为10-40um。所述金属栅线为Ag、Cu、Ni、Sn或Cr中的至少一种。优选的，所述显影采用的溶液为弱碱性蚀刻溶液，所述弱碱性蚀刻溶液为NA2CO3或K2CO3溶液。优选的，所述去除干膜采用的溶液为强碱性蚀刻溶液，所述强碱性蚀刻溶液为NAOH或KOH溶液。本专利技术采用以上技术方案，通过采用激光扫描法对干膜进行曝光，使得电池栅线宽度可以制作到小于20um，这样极大的减少了电池表面栅线的遮光面积，且不需要使用菲林或铬板，减少了菲林或铬板的损耗及频繁更换的操作时间，从而提升电池的转换效率，降低生产成本，提升生产效率。附图说明下面结合附图对本专利技术进行进一步说明图1为本专利技术一种太阳能电池的制备方法的流程示意图；图2为本专利技术一种异质结太阳能电池的多主栅图案结构示意图；图3为本专利技术一种异质结太阳能电池的横纵向交叉网格状无主栅图案结构示意图；图4为本专利技术一种异质结太阳能电池的异形图案示意图；图5为本专利技术一种异质结太阳能电池的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术公开了一种异质结太阳能电池的制备方法，其包括如下步骤：S101：在N型硅片的两面清洗制绒，形成金字塔绒面；S102：在制绒后的N型硅片的其中一面沉积第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层，另一面上沉积第二本征非晶硅膜层和P型非晶硅薄膜层；S103：在N型非晶硅薄膜层和P型非晶硅薄膜层上沉积透明导电薄膜层；S104：在N型硅片两面的透明导电薄膜层上沉积金属薄膜层；S105：在N型硅片两面贴上干膜；S106：用激光扫描法将干膜曝光形成栅线图案；S107：N型硅片双面显影；S108：在N型硅片两面显影后的栅线图案上电镀金属栅线；S109：去除金属栅线区域外的干膜；S110：腐蚀金属栅线区域外的金属薄膜层。其中，所述干膜为正性干膜或负性干膜中，厚度为15-40um；所述干膜上的栅线图案采用激光扫描法形成，将栅线图案输入到激光控制软件内，激光机按输入的栅线图案在干膜上扫描曝光，使得干膜表面形成栅线图案；如图2所示，所述干膜激光扫描曝光后栅线图案为多主栅图案，或如图3所示，为横纵交叉无主栅网格状图案，或如图4所示，为其他异形图案；所述干膜激光扫描曝光后细栅线宽度为5-20um。所述金属栅线电极采用电镀方式形成；所述第一本征非晶硅薄膜层、N型非晶硅薄膜层、第二本征非晶硅薄膜层和P型非晶硅薄膜层通过等离子体增强化学气相沉积；所述透明导电薄膜层和金属薄膜层通过磁控溅射沉积。具体的可以如下：提供N型硅片，对N型硅片清洗和制绒，在N型硅片两面形成金字塔绒面，然后在150-220℃温度条件下，将N型硅片放置反应腔中，往反应腔中通入SiH4和H2的混合气体，其中SiH4的含量为10％至50％，H2的含量为5％至20％，通过等离子体增强化学气相沉积的方法在N型硅片的正面面上沉积形成第一本征非晶硅薄膜层。将形成第一本征非晶硅薄膜层的N型硅片放入掺杂腔内，往掺杂腔中通入SiH4、H2以及含掺杂剂P的气体，由此在第一本征非晶硅薄膜层上沉积N型非晶硅薄膜层。再次将形成第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层的N型硅片放入反应腔内，往掺杂腔中通入SiH4、H2的混合气体，在N型硅片的背面形成第二本征非晶硅薄膜层。将形成第二本征非晶硅薄膜层的N型硅片放入掺杂腔内，往掺杂腔中通入SiH4、H2，并且同步通入含掺杂剂B的气体，在第二本征非晶硅薄膜层上形成P型非晶硅薄膜层。在P型非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层上分别通过磁控溅射的方法生成透明导电膜层和金属层，然后在N型硅片两面的金属层上贴上干膜，用激光扫描法对干膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述方法包括，在N型硅片的两面清洗制绒，形成金字塔绒面；在制绒后的N型硅片的其中一面沉积第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层，另一面上沉积第二本征非晶硅膜层和P型非晶硅薄膜层；在N型非晶硅薄膜层和P型非晶硅薄膜层上沉积透明导电薄膜层；在N型硅片两面的透明导电薄膜层上沉积金属薄膜层；在N型硅片两面贴上干膜；用激光扫描法将干膜曝光形成栅线图案；对N型硅片的两面进行显影；在N型硅片两面显影后的栅线图案上电镀金属栅线；去除金属栅线区域外的干膜；腐蚀金属栅线区域外的金属薄膜层。

【技术特征摘要】
1.一种异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述方法包括，在N型硅片的两面清洗制绒，形成金字塔绒面；在制绒后的N型硅片的其中一面沉积第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层，另一面上沉积第二本征非晶硅膜层和P型非晶硅薄膜层；在N型非晶硅薄膜层和P型非晶硅薄膜层上沉积透明导电薄膜层；在N型硅片两面的透明导电薄膜层上沉积金属薄膜层；在N型硅片两面贴上干膜；用激光扫描法将干膜曝光形成栅线图案；对N型硅片的两面进行显影；在N型硅片两面显影后的栅线图案上电镀金属栅线；去除金属栅线区域外的干膜；腐蚀金属栅线区域外的金属薄膜层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤在制绒后的N型硅片的其中一面沉积第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层，另一面上沉积第二本征非晶硅膜层和P型非晶硅薄膜层为先沉积N型硅片两面的第一本征非晶硅薄膜层和第二本征非晶硅薄膜层，再沉积N型非晶硅薄膜层、P型非晶硅薄膜层，或者先沉积N型硅片两面的第一本征非晶硅薄膜层和第二本征非晶硅薄膜层，再沉积P型非晶硅薄膜层、N型非晶硅层。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤在制绒后的N型硅片的其中一面沉积第一本征非晶硅薄膜层和N型非晶硅薄膜层，另一面上沉积第二本征非晶硅膜层和P型非晶硅薄膜层为先沉积N型硅片一面...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨与胜，王树林，宋广华，罗骞，张超华，庄辉虎，
申请(专利权)人：钧石中国能源有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35