一种高效异质结太阳能电池及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效异质结太阳能电池及制备方法，所述制备方法是在常规异质结太阳能电池制备工序前增加一道吸杂工序，所述吸杂工序通过全链式吸杂工艺完成；所述全链式吸杂工艺包括：对硅片进行链式前清洗；在硅片表面链式涂覆吸杂源；对硅片进行链式高温吸杂。本发明专利技术的制备方法通过降低N型单晶硅片的金属杂质含量，提高了硅片的质量水平，缩小了硅片之间的差异性，提高了异质结太阳能电池的转换效率；使得N型单晶硅片的质量趋于一致，所制备的异质结太阳能电池效率分布更集中，降低了效率分布的离散性，大大提高了产品一致性。大大提高了产品一致性。大大提高了产品一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种高效异质结太阳能电池及制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种高效异质结太阳能电池及制备方法。

技术介绍

[0002]随着光伏行业的不断发展，高效率N型晶硅电池由于其高少子寿命和无光致衰减等天然优势，是高效电池技术路线的必然选择，也是光伏行业正在进入大规模生产的新一代电池技术。其中异质结太阳能电池由于其转换效率高，工序简单受到广泛关注，为了获得更高的转换效率，异质结太阳能电池通常使用N型单晶硅片。
[0003]由于异质结太阳能电池制作过程的工艺温度需控制在低温下完成，一般不超过200℃，整个工艺无高温扩散过程对硅片进行吸杂，因此，原材料硅片的质量波动对异质结电池的影响很大，因为未经高温吸杂的硅片所含的金属杂质会在电池内部形成深能级复合中心，尤其直拉单晶硅棒中，不同区域的金属杂质含量不同，进而导致异质结电池的转换效率分布不集中，离散性大，产品一致性差，因此该结构的电池对硅片的金属杂质含量要求很高，对硅片的质量要求越来越苛刻，导致整个单晶硅棒中能够用于异质结电池的N型单晶硅片的数量有所降低。
[0004]另一方面，目前行业普遍使用的吸杂工序通常为类似传统工艺中的管式扩散过程，即清洗后的硅片在高温管式设备中进行源的沉积和推进实现吸杂。采用这种方式吸杂，工艺流程繁琐，硅片每完成一个工序需要装卸片，耗时长，而且需要增加一台清洗设备和一台炉管设备，对应的每个设备需要增加上下料和搬运人工，导致电池制造成本很高。
[0005]综上，如何将吸杂工序引入到异质结太阳能电池的制备流程中便显得非常重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一是提出一种高效异质结太阳能电池的制备方法，能够提高硅片的质量水平，实现高转换效率的异质结太阳能电池，同时能够缩短异质结太阳能电池的制程时间，简化工艺流程。
[0007]本专利技术的第二个目的是提出一种全链式吸杂设备。
[0008]本专利技术的第三个目的是提出一种通过上述方法所制备的高效异质结太阳能电池。
[0009]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种高效异质结太阳能电池的制备方法，在常规异质结太阳能电池制备工序前增加一道吸杂工序，所述吸杂工序通过全链式吸杂工艺完成；所述全链式吸杂工艺包括：对硅片进行链式前清洗；在硅片表面链式涂覆吸杂源；对硅片进行链式高温吸杂。
[0010]优选的，所述硅片为N型单晶硅片。
[0011]优选的，所述吸杂源为液态源。
[0012]优选的，所述液态源可以为磷酸溶液、含磷浆料或含硼浆料中的一种。
[0013]优选的，所述链式前清洗包括碱液清洗。
[0014]优选的，所述碱液为质量百分比浓度1～3%的NaOH溶液或质量百分比浓度1～3%的KOH溶液。
[0015]优选的，在碱液清洗之后还包括对所述硅片进行酸液清洗。
[0016]优选的，所述酸液为质量百分比浓度1～10%的HF溶液。
[0017]优选的，所述链式高温吸杂的温度为500～800℃，时间为2～20min。
[0018]优选的，对所述硅片进行链式高温吸杂之后还包括对所述硅片进行链式后清洗。
[0019]优选的，所述链式后清洗为质量百分比浓度1～5%的HF溶液清洗。
[0020]本专利技术还提供一种基于上述全链式吸杂工艺的全链式吸杂设备，包括依次连接的链式前清洗功能区、链式涂覆吸杂源功能区、链式高温吸杂功能区以及贯穿每个功能区的传送装置，硅片通过传送装置被依次输送至链式前清洗功能区、链式涂覆吸杂源功能区和链式高温吸杂功能区完成全链式吸杂工艺。
[0021]优选的，所述全链式吸杂设备还包括位于链式高温吸杂功能区之后的链式后清洗功能区。
[0022]本专利技术还提供了一种根据上述方法所制备的高效异质结太阳能电池。
[0023]本专利技术提出一种高效异质结太阳能电池的制备方法，可降低N型单晶硅片的金属杂质含量，提高硅片的质量水平，降低片源质量波动，使得硅片质量处于可控的稳定状态，提高N型单晶硅片在异质结太阳能电池上的利用率，以及提高异质结太阳能电池的转换效率分布的集中度，提高产品一致性。具体地，在常规异质结太阳能电池制备工序前增加一道吸杂工序，所述吸杂工序通过全链式吸杂工艺完成，也就是通过一台全链式设备即可完成，依次包括对硅片进行链式前清洗、在硅片表面链式涂覆吸杂源、对硅片进行链式高温吸杂和对硅片进行链式后清洗。本专利技术中，经过链式前清洗的硅片表面通过链式设备涂覆一层吸杂源，其吸杂源可以为含磷液态源或含硼液态源，再通过链式退火炉进行高温热处理完成吸杂。吸杂过程中，磷元素的推进在硅片表面形成N
+
掺杂层，或者硼元素的推进在硅片表面形成P掺杂层，此时硅片体内的杂质原子也朝向表面N
+
掺杂层或P掺杂层进行迁移和扩散，并固定在N
+
掺杂层或P掺杂层中，在硅片表面形成吸杂层，最后硅片表面的吸杂层在后续制绒步骤中通过碱液腐蚀去除，最终达到降低硅片中金属杂质含量的目的。
[0024]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优势：（1）本专利技术的制备方法通过降低N型单晶硅片的金属杂质含量，提高了硅片的质量水平，降低了片源质量波动对电池效率的影响，缩小了硅片之间的差异性，提高了异质结太阳能电池的转换效率，能够实现高效异质结太阳能电池；（2）本专利技术的制备方法使得N型单晶硅片的质量趋于一致，所制备的异质结太阳能电池效率分布更集中，降低了效率分布的离散性，大大提高了产品一致性；（3）本专利技术所制备的高效异质结太阳能电池，降低了电池边缘漏电率，提高了电池良率；（4）本专利技术的全链式吸杂设备缩短了硅片在制程中的流转时间，减少了硅片受污染的概率，在一定程度上也提高了电池的转换效率，而且工艺耗时短，能耗低，生产成本低，
自动化程度高，利于产业化推广使用。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例1的异质结太阳能电池制备的工艺流程图；图2是本专利技术实施例3的异质结太阳能电池制备的工艺流程图；图3是本专利技术实施例1
‑
3及对比组所制得的异质结太阳能电池的转换效率的箱线图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。
[0027]本专利技术所述的高效异质结太阳能电池的制备方法，如图1所示，在常规异质结太阳能电池制作之前增加一道吸杂工序，该吸杂工序为全链式吸杂工艺，通过一台全链式吸杂设备便可完成吸杂工序。
[0028]具体地，全链式吸杂工艺包括以下步骤：（a）对硅片进行链式前清洗：采用质量百分比浓度1～3%的NaOH溶液或质量百分比浓度1～3%的KOH溶液对硅片进行碱液清洗，再采用质量百分比浓度1～10%的HF溶液对硅片进行酸液清洗；（b）在硅片表面链式涂覆吸杂源：硅片表面链式涂覆磷酸溶液、含磷浆料或含硼浆料并烘干；（c）对硅片进行链式高温吸杂：链式高温吸杂的温度为500～800℃，时间为2～20min。
[0029]在本专利技术中，硅片指的是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于：在常规异质结太阳能电池制备工序前增加一道吸杂工序，所述吸杂工序通过全链式吸杂工艺完成；所述全链式吸杂工艺包括：对硅片进行链式前清洗；在硅片表面链式涂覆吸杂源；对硅片进行链式高温吸杂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述硅片为N型单晶硅片。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述吸杂源为液态源。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述液态源可以为磷酸溶液、含磷浆料或含硼浆料中的一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述链式前清洗包括碱液清洗。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述碱液为质量百分比浓度1～3%的NaOH溶液或质量百分比浓度1～3%的KOH溶液。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：在碱液清洗之后还包括对所述硅片进行酸液清洗。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述酸液为质量百分比浓度1～10%的HF溶液。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：任常瑞，张佳舟，绪欣，符黎明，
申请(专利权)人：常州时创能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：