一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法技术

本发明专利技术涉及的一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法，它包括以下内容：先对N型硅衬底进行制绒、清洗处理：进料后，先经过预清洗把硅片表面的有机物等污染物清除，再通过粗抛把切割损伤层去除，水洗后再制绒，再水洗然后碱洗，再经过两道水洗和酸洗，最后烘干后出料；通过慢沉积的PECVD制备双面本征非晶硅层；沉积功率为18~20 mW/cm²，沉积速率为2~3A/s。本发明专利技术的清洗制绒省去修正步骤，不对金字塔绒面进行圆润修饰，从而降低硅片表面反射率，同时PECVD沉积非晶硅薄膜工艺采用慢沉积方法，短路电流有明显提升，从而提升电池的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法
本专利技术涉及光伏高效电池
，尤其涉及一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法。
技术介绍
随着光伏技术的快速发展，晶体硅太阳电池的转换效率逐年提高。在当前光伏工业界，单晶硅太阳电池的转换效率已达到20%以上，多晶硅太阳电池的转换效率已达18.5%以上。然而大规模生产的、转换效率达22.5%以上的硅基太阳电池仅美国SunPower公司的背接触太阳电池(InterdigitatedBackContact，IBC)和日本松下公司的带本征薄层的非晶硅/晶体硅异质结太阳电池(Hetero-junctionwithIntrinsicThinlayer，HJT)。和IBC太阳电池相比，HJT电池具有能耗少、工艺流程简单、温度系数小等诸多优点，这些也是HJT太阳能电池能从众多高效硅基太阳电池方案中脱颖而出的原因。当前，我国正在大力推广分布式太阳能光伏发电，由于屋顶资源有限，而且分布式光伏发电需求高转换效率的太阳电池组件，正是由于HJT太阳电池具有高效、双面发电的优势，在分布式光伏电站中表现出广阔的应用前景。其中硅基异质结（HJT)太阳电池的高转化效率、高开路电压、低温度系数、无光致衰减（LID）、无电致衰减（PID）、低制程工艺温度等优势成为了最热门研究方向之一。HJT太阳电池制备过程中，制绒清洗是第一道工序，为PECVD制备良好的非晶硅层提供洁净的晶硅表面，所以制绒清洗对于HJT电池的转换效率有巨大的影响，其中水洗方式对于电池的效率的高低和稳定性至关重要。参见图1，目前HJT的清洗制绒的主流工艺流程如下，先经过预清洗把硅片表面的有机物等污染物清除，再通过粗抛把切割损伤层去除，再制绒形成“金字塔”绒面，起到降低反射率，提高陷光效果的目的，在通过后续酸碱洗完成整个制绒清洗工艺流程。其中，有一步是修正，修正指的是通过HF/HNO3或者HF/O3或者KOH等体系能对硅进行化学腐蚀的方式，其目的是使尖锐的金字塔通过化学腐蚀变得圆润，参见图2，从而有利于下一道工序CVD沉积的非晶硅薄膜更加均匀，但是带来的问题是反射率会上升0.5%以上，导致HJT电池的短路电流降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法，改善短路电流来提高HJT电池的转换效率，提升异质结太阳能电池性能。本专利技术的目的是这样实现的：一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法，它包括以下内容：（1）对尺寸为156.75mm、厚度为180um的N型硅衬底进行制绒、清洗处理；（2）通过PECVD制备双面本征非晶硅层；（3）选取N型非晶硅膜为受光面掺杂层，使用等离子体增强化学气相沉积制备n型非晶硅掺杂层；（4）使用等离子体化学气相沉积制备p型非晶硅掺杂层；（5）使用PVD、RPD方法沉积TCO导电膜；（6）通过丝网印刷形成正背面Ag电极；（7）固化使得银栅线与TCO导电膜之间形成良好的欧姆接触；（8）进行测试电池的电性能；进料后，先经过预清洗把硅片表面的有机物等污染物清除，再通过粗抛把切割损伤层去除，水洗后再制绒，再水洗然后碱洗，再经过两道水洗和酸洗，最后烘干后出料。进一步地，PECVD制备双面本征非晶硅层的沉积功率为18~20mW/cm²，沉积速率为2~3A/s。进一步地，所述非晶硅本征层（2）厚度为5~10nm。进一步地，所述n型非晶硅掺杂层厚度为4~8nm，所述p型非晶硅掺杂层的厚度为7~15nm。进一步地，所述TCO导电膜的膜厚为70~110nm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的清洗制绒省去修正步骤，不对金字塔绒面进行圆润修饰，从而降低硅片表面反射率，同时PECVD沉积非晶硅薄膜工艺采用慢沉积方法，非晶硅本征层沉积功率由25-28mW/cm²改为18-20mW/cm²，沉积速率由5-7A/s的沉积速率改为2-3A/s的沉积速率；由本专利技术制备的HJT太阳能电池开路电压保持不变的情况，短路电流有明显提升，从而提升电池的光电转换效率。附图说明图1为现有异质结太阳能电池的结构示意图。图2为现有技术修正后硅片绒面结构示意图。图3为本专利技术的清洗制绒的工艺流程图。具体实施方式实施例1：参见图3，本专利技术涉及的一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法，它包括以下内容：（1）对尺寸为156.75mm、厚度为180um的N型硅衬底进行制绒、清洗处理；进料后，先经过预清洗把硅片表面的有机物等污染物清除，再通过粗抛把切割损伤层去除，水洗后再制绒，再水洗然后碱洗，再经过两道水洗和酸洗，最后烘干后出料；（2）通过PECVD制备双面本征非晶硅层，厚度为6nm；沉积功率为18mW/cm²，沉积速率为2A/s；（3）选取N型非晶硅膜为受光面掺杂层，使用等离子体增强化学气相沉积制备n型非晶硅掺杂层，厚度为6nm；（4）使用等离子体化学气相沉积制备p型非晶硅掺杂层，总厚度为10nm；（5）使用PVD、RPD方法沉积TCO导电膜，厚度为100nm；（6）通过丝网印刷形成正背面Ag电极；（7）固化使得银栅线与TCO导电膜之间形成良好的欧姆接触；（8）进行测试电池的电性能。实施例2：参见图3，本专利技术涉及的一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法，它包括以下内容：（1）对尺寸为156.75mm、厚度为180um的N型硅衬底进行制绒、清洗处理；进料后，先经过预清洗把硅片表面的有机物等污染物清除，再通过粗抛把切割损伤层去除，水洗后再制绒，再水洗然后碱洗，再经过两道水洗和酸洗，最后烘干后出料；（2）通过PECVD制备双面本征非晶硅层，厚度为6nm；沉积功率为19mW/cm²，沉积速率为2.5A/s；（3）选取N型非晶硅膜为受光面掺杂层，使用等离子体增强化学气相沉积制备n型非晶硅掺杂层，厚度为6nm；（4）使用等离子体化学气相沉积制备p型非晶硅掺杂层，总厚度为10nm；（5）使用PVD、RPD方法沉积TCO导电膜，厚度为100nm；（6）通过丝网印刷形成正背面Ag电极；（7）固化使得银栅线与TCO导电膜之间形成良好的欧姆接触；（8）进行测试电池的电性能。实施例3：参见图3，本专利技术涉及的一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法，它包括以下内容：（1）对尺寸为156.75mm、厚度为180um的N型硅衬底进行制绒、清洗处理；进料后，先经过预清洗把硅片表面的有机物等污染物清除，再通过粗抛把切割损伤层去除，水洗后再制绒，再水洗然后碱洗，再经过两道水洗和酸洗，最后烘干后出料；（2）通过PECVD制备双面本征非晶硅层，厚度为6nm；沉积功率为20mW/cm²，沉积速率为3A/s；（3）选取N型非晶硅膜为受光面掺杂层，使用等离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法，它包括以下内容：（1）对尺寸为156.75mm、厚度为180um的N型硅衬底进行制绒、清洗处理；（2）通过PECVD制备双面本征非晶硅层；（3）选取N型非晶硅膜为受光面掺杂层，使用等离子体增强化学气相沉积制备n型非晶硅掺杂层；（4）使用等离子体化学气相沉积制备p型非晶硅掺杂层；（5）使用PVD、RPD方法沉积TCO导电膜；（6）通过丝网印刷形成正背面Ag电极；（7）固化使得银栅线与TCO导电膜之间形成良好的欧姆接触；（8）进行测试电池的电性能；其特征在于：制绒清洗处理的流程为：进料后，先经过预清洗把硅片表面的有机物等污染物清除，再通过粗抛把切割损伤层去除，水洗后再制绒，再水洗然后碱洗，再经过两道水洗和酸洗，最后烘干后出料。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高高效晶硅异质结太阳能电池短路电流的方法，它包括以下内容：（1）对尺寸为156.75mm、厚度为180um的N型硅衬底进行制绒、清洗处理；（2）通过PECVD制备双面本征非晶硅层；（3）选取N型非晶硅膜为受光面掺杂层，使用等离子体增强化学气相沉积制备n型非晶硅掺杂层；（4）使用等离子体化学气相沉积制备p型非晶硅掺杂层；（5）使用PVD、RPD方法沉积TCO导电膜；（6）通过丝网印刷形成正背面Ag电极；（7）固化使得银栅线与TCO导电膜之间形成良好的欧姆接触；（8）进行测试电池的电性能；其特征在于：制绒清洗处理的流程为：进料后，先经过预清洗把硅片表面的有机物等污染物清除，再通过粗抛把切割损伤层去除，水洗后再制绒，再水洗然后碱洗，再经过两道水洗和酸洗，最后烘干后出料。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌俊，郭小勇，易治凯，
申请(专利权)人：江苏爱康能源研究院有限公司，浙江爱康光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32