一种异质结太阳能电池载板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种基片镀膜用异质结太阳能电池载板。
【背景技术】
[0002] 异质结太阳能电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电 池。异质结太阳能电池制造方法为利用PECVD在表面织构化后的基片的正面沉积很薄的本 征非晶硅薄膜和p型非晶硅薄膜，然后在基片的背面沉积薄的本征非晶硅薄膜和 n型非晶 硅薄膜；利用溅射技术在电池的两面沉积透明氧化物导电薄膜，然后透明氧化物导电薄膜 上制作金属电极。
[0003] 异质结太阳能电池具有高效的原理是： (1) 全部制作工艺都是在低温下完成，有效地保护载流子寿命； (2) 双面制结，可以充分利用背面光线； (3) 表面的非晶硅层对光线有非常好的吸收特性； (4) 采用的n型基片其载流子寿命很大，远大于p型硅，并且由于基片较薄，有利于载流 子扩散穿过衬底被电极收集； (5) 织构化的基片对太阳光的反射降低； (6) 利用PECVD在基片上沉积非晶硅薄膜过程中产生的原子氢对其界面进行钝化，这 是该电池取得高效的重要原因。
[0004] 所以说PECVD是异质结太阳能电池制备极为关键的一环。虽然一些传统的太阳 能电池中也制作工艺中也涉及薄膜沉积步骤，但由于这些太阳能电池所沉积的膜层相对较 厚，约为百纳米以上量级，使得电池性能受膜层均匀性影响并非十分敏感，例如晶硅电池中 氮化硅减反射层的覆膜厚度约为100纳米，覆膜均匀性的精度误差对晶硅电池的性能而言 是在可接受范围内的。然而，异质结太阳能电池中非常关键的钝化层厚度约仅约3-10纳 米，此时对覆膜均匀性的要求就显著提高，需要精确控制其工艺水平，否则将对异质结太阳 能电池的性能会产生很大影响，降低电池光电转换效率。
[0005] 异质结太阳能电池载板用于装载所述异质结太阳能电池，以便于传输方便，并且 保证异质结太阳能电池基片的清洁。如图1所示，通常一片异质结太阳能电池载板具有间 隔排列的多个凹槽，可以装载多片异质结太阳能电池基片。传统的异质结太阳能电池PECVD 载板以金属或者玻璃为材质，对载板的选材以及凹槽结构尺寸没有严格要求。通常的太阳 能电池载板仅用于传输太阳能电池，考虑较多的是其传输安全性，因而会将凹槽深度设计 的明显大于载板厚度以使基片在传输过程中不易滑出，而忽略凹槽的设计对其他方面的影 响，在传统太阳能电池中这样的设计结构是允许的。但是，对于异质结太阳能电池而言，由 于电池性能好坏对覆膜的均匀性程度非常敏感，而高精度的覆膜均匀性又会受到载板凹槽 设计的影响，所以此时因载板凹槽所引起的膜层非均匀性就不能忽视。例如图2中所示为 业内常见的基片规格，所述基片规格为156mmX156mm，厚度为200um，所述基片设有A、B、C、 D、E、F五个区域，其中F区域位于中心区域，E区域位于中心区域的外侧，而AB⑶四个区域 位于E区域外侧并位于电池的四拐角。为了承托上述规格的基片，业内一般使用凹槽深度 为0. 4~0. 6mm的载板。我们选取了凹槽深度为0. 55mm的载板进行测试，所述载板内单个凹 槽的规格为：157. 3_X157. 3_，倒角4XR10mm。在其他测试条件一样的情况下对所述载 板进行测试，得出F区域的开路电压为730mV，E区域的开路电压为720mV，而A、B、C、D四 个区域的开路电压均为699mV。可见中心区域的等离子体分布均匀性最好，且电池开路电压 最高；而电池四周特别是四拐角，受到载板顶面与基片上表面之间的高度差、载板材质以及 载板凹槽侧面与基片侧表面的侧边距影响，电磁场跳变较大，使得基片等离子体分布均匀 性较差，开路电压比中心区域低1.39T5%。由此可见，所述异质结太阳能电池载板直接影响 了基片四周的等离子体分布，无法保证基片中心和边缘膜层的均一性，也就无法保证薄膜 质量，从而无法保证异质结太阳能电池性能。
[0006] 因此，有必要对现有技术进行改进，以克服以上技术缺陷。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种有助于基片获得更加均匀的等离子体分布的异质结 太阳能电池载板。
[0008] 为实现上述发明目的，本发明提供了一种异质结太阳能电池载板，所述异质结太 阳能电池载板包括顶面以及自顶面凹陷的用以收容并平置基片的凹槽，所述凹槽内设有侧 面，所述基片设有位于所述凹槽内的上表面及侧表面，所述载板顶面与基片上表面之间的 高度差为〇~〇. 35mm。
[0009] 进一步的，所述载板顶面与基片上表面齐平。
[0010] 进一步的，所述基片为硅片。
[0011] 进一步的，所述载板为介电常数为4~30的材质。
[0012] 进一步的，所述载板为介电常数为5. 5~16. 5的材质。
[0013] 进一步的，所述载板为碳材质。
[0014] 进一步的，所述载板为硅材质。
[0015] 进一步的，所述载板凹槽侧面与基片侧表面的侧边距为〇~2mm。
[0016] 进一步的，所述载板凹槽侧面与基片侧表面相抵靠。
[0017] 与现有技术相比，本发明通过将所述载板顶面与基片上表面之间的高度差设置为 (TO. 35_。如此设置，有助于基片获得更加均匀的等离子体分布，提高基片中心和边缘膜层 的均一性，从而提高薄膜质量，进而提升异质结太阳能电池性能。
【附图说明】
[0018] 图1为现有技术中异质结太阳能电池载板示意图。
[0019] 图2为现有技术中异质结太阳能电池载板凹槽中的基片开路电压分布图。
[0020] 图3为一种双面型异质结太阳能电池结构示意图。
[0021] 图4为本发明异质结太阳能电池载板凹槽与基片位置结构示意图。
[0022] 图5为现有技术中异质结太阳能电池载板凹槽中基片x方向上的z方向电磁场分 布曲线图。
[0023] 图6为现有技术中异质结太阳能电池载板凹槽中基片y方向上的z方向电磁场分 布曲线图。
[0024] 图7为异质结太阳能电池铝载板中的基片电磁场分布曲线图。
[0025] 图8为异质结太阳能电池硅载板中的基片电磁场分布曲线图。
[0026] 图9为异质结太阳能电池铝载板和硅载板中基片上表面与载板顶面高度差齐平 时电磁场分布曲线图。
[0027] 图10为本发明测试用基片的形状示意图。
【具体实施方式】
[0028] 以下将结合附图所示的具体实施例对本发明进行详细描述。值得说明的是，下文 所记载的实施例并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施例所做出的结构、 方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
[0029] 异质结太阳能电池包括单面型异质结太阳能电池和双面型异质结太阳能电池，其 中双面型异质结太阳能电池的光电转换效率可以高达26%，本发明所揭示的一种异质结太 阳能电池载板对单面型或者双面型异质结太阳能电池均适用。图3所示举例说明的其中一 种双面型异质结太阳能电池结构示意图。所述异质结太阳能电池依次包括电极01、透明氧 化物导电薄膜〇2、p型非晶硅薄膜03、本征非晶硅薄膜04、基片05、本征非晶硅薄膜06、n型 非晶硅薄膜07、透明氧化物导电薄膜08及电极09。所述异质结太阳能电池制造方法为利 用PECVD在表面织构化后的基片05的正面沉积很薄的本征非晶硅薄膜04和p型非晶硅薄 膜03,然后在基片05的背面沉积薄的本征非晶硅薄膜06和n型非晶硅薄膜07 ;利用溅射 技术在电池的两面沉积透明氧化物导电薄膜02、08，用丝网印刷的方法在透明氧化物导电 薄膜02、08上制作Ag电极01、09。PECVD是异质结太阳能电池制备极为关键的一环。虽然 一些传统的太阳能电池中也制作工艺中也涉及薄膜沉积步骤，但由于这些太阳能电池所沉 积的膜层相对较厚，约为百纳米以上量级，使得电池性能受膜层均匀性影响并非十分敏感， 例如晶硅电池中氮化硅减反射层的覆膜厚度约为100纳米，覆膜均匀性的精度误差对晶硅 电池的性能而言是在可接受范围内的。然而，异质结太阳能电池中非常关键的钝化层厚度 约仅约3-10纳米，此时对覆膜均匀性的要求就显著提高，需要精确控制其工艺水平，否则 将对异质结太阳能电池的性能会产生很大影响，降低电池光电转换效率。普通的太阳能电 池载板仅用于传输太阳能电池，考虑较多的是其传输安全性，因而会将凹槽深度设计的明 显大于载板厚度以使基片在传输过程中不易滑出，而忽略凹槽的设计对其他方面的影响， 在传统太阳能电池中这样的设计结构是允许的。但是，对于异质结太阳能电池而言，由于电 池性能好坏对覆膜的均匀性程度非常敏感