一种倾斜式蒸发金属接触晶硅太阳能电池及其制备方法_3

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58]相应的,本发明还提供一种倾斜式蒸发金属接触晶硅太阳能电池,所述太阳能电池由图1所示的制备方法制得。该太阳能电池成品如图2所示,由下至上依次包括背面钝化层1、背电极2、P型硅3、N型发射极4、氧化层5、正电极6和正面钝化层7,所述背面钝化层1、背电极2、P型硅3、N型发射极4、氧化层5、正电极6和正面钝化层7依次相互连接。P型硅3的正面开设有正面槽体8,正电极6设于正面槽体8的侧面。
[0059]如图3所示,氧化层5的表面形成沟槽51,且氧化层5的厚度为l_5nm。表面沟槽形貌的极薄的氧化层上蒸镀低成本的铝作为正电极,无须光刻、电极烧穿工艺即可形成高质量的电极接触,克服了传统丝网印刷电极技术严格限制电池效率的进一步提高这一缺点。
[0060]下面以具体实施例进一步阐述本发明实施例1
选用P型娃,在娃片的正面使用Nd: YAG激光(波长:532nm)开槽,所述正面槽体为矩形,宽度为50 um,深度为50 um,栅线间距为Imm ;
使用氢氟酸与硝酸组成的酸性溶液对硅片进行腐蚀,其中,反应温度为30°C,反应时间为120秒,氢氟酸:硝酸=1:2 ;
使用HPM溶液在反应温度70°C的条件下来进行第一次清洗,使用DHF溶液在室温的条件下来进行第二次清洗;其中,HPM溶液由HCl、H2O2、H2O组成,HCl: H2O2: H2O=1:1:6; DHF溶液由 HF、H2O 组成,HFiH2O=1: 100 ;
在硅片的背面扩散掩膜;
在硅片的正面采用NaOH: Na2S14:1PA = 1:1:1组成的混合溶液,在反应温度80°C的条件来进行湿式化学碱制绒;
使用三氯氧磷(POCL3)扩散,形成N型发射极,反应温度为700°C ;
在硅片背面激光开槽,形成背面槽体;
通过丝网印刷形成背电极;
在压力为8个大气压,温度为600°C的条件下,通入2000 ml/min的氧气及4000 ml/min的HCL气体,形成lnm、表面具有沟槽形貌的氧化层;
使用真空蒸镀设备,真空蒸镀设备内设有铝丝,在真空度为1.3xl0_3 Pa,温度为1200°C的条件下,铝丝融化蒸发成气态铝微粒,气态铝微粒在硅片的正面槽体的侧面反应沉积形成厚度为50um的正电极; 使用导电银胶连结各面电极,并在温度110°C的条件进行固化反应;
在硅片正面形成总厚度为80nm的正面钝化层,制备正面钝化层包括:在温度400°C、压强1600 mTor、等离子功率6000 Watt的反应腔中,通入反应气体NH3 3.5 slm和SiH4 900sccm,反应时间200 S,形成第一层氮化硅薄膜;将NH3的流量改变为4.5 slm, SiH4的流量改变为500 sccm,反应时间390s,形成第二层氮化娃薄膜;
在硅片背面形成总厚度为SOnm的背面钝化层,制备背面钝化层包括:在温度400°C、压强1600 mTor、等离子功率6000 Watt的反应腔中,通入反应气体NH3 3.5 slm和SiH4 900sccm,反应时间200 S,形成第一层氮化硅薄膜;将NH3的流量改变为4.5 slm, SiH4的流量改变为500 sccm,反应时间390s,形成第二层氮化娃薄膜。最后,得到太阳能电池成品。
[0061]实施例2
选用P型娃,在娃片的正面使用Nd: YAG激光(波长:532nm)开槽,所述正面槽体为矩形,宽度为60 um,深度为70 um,栅线间距为2mm ;
使用氢氟酸与硝酸组成的酸性溶液对硅片进行腐蚀,其中,反应温度为35°C,反应时间为150秒,氢氟酸:硝酸=1:2.5 ;
使用HPM溶液在反应温度80°C的条件下来进行第一次清洗,使用DHF溶液在室温的条件下来进行第二次清洗;其中,HPM溶液由HCl、H2O2、H2O组成,HCl: H2O2: H2O=1:1:6; DHF溶液由 HF、H2O 组成,HFiH2O=1: 100 ;
在硅片的背面扩散掩膜;
在硅片的正面采用NaOH: Na2S14:1PA = 1:1: 2组成的混合溶液,在反应温度82°C的条件来进行湿式化学碱制绒;
使用三氯氧磷(POCL3)扩散,形成N型发射极,反应温度为750°C ;
在硅片背面激光开槽,形成背面槽体;
通过丝网印刷形成背电极;
在压力为15个大气压,温度为700°C的条件下,通入3000 ml/min的氧气及7500 ml/min的HCL气体,形成2nm、表面具有沟槽形貌的氧化层;
使用真空蒸镀设备,真空蒸镀设备内设有铝丝,在真空度为1.3xl0_2 Pa,温度为1300°C的条件下,铝丝融化蒸发成气态铝微粒,气态铝微粒在硅片的正面槽体的侧面反应沉积形成厚度为60um的正电极;
使用导电银胶连结各面电极,并在温度120°C的条件进行固化反应;
在硅片正面形成总厚度为10nm的正面钝化层,制备正面钝化层包括:在温度420°C、压强1800 mTor、等离子功率6200Watt的反应腔中,通入反应气体NH3 3.8slm和SiH4 950sccm,反应时间210s,形成第一层氮化硅薄膜;将NH3的流量改变为5.5slm、SiHj^流量改变为600sccm,反应时间400s,形成第二层氮化娃薄膜;
在硅片背面形成总厚度为10nm的背面钝化层,制备背面钝化层包括:在温度420°C、压强1800 mTor、等离子功率6200Watt的反应腔中,通入反应气体NH3 3.8slm和SiH4 950sccm,反应时间210s,形成第一层氮化硅薄膜;将NH3的流量改变为5.5slm、SiHj^流量改变为600sccm,反应时间400s,形成第二层氮化娃薄膜。最后,得到太阳能电池成品。
[0062]实施例3
选用P型娃,在娃片的正面使用Nd: YAG激光(波长:532nm)开槽,所述正面槽体为矩形,宽度为70 um,深度为80 um,栅线间距为2.5mm ;
使用氢氟酸与硝酸组成的酸性溶液对硅片进行腐蚀,其中,反应温度为65°C,反应时间为200秒,氢氟酸:硝酸=1:3;
使用HPM溶液在反应温度85°C的条件下来进行第一次清洗,使用DHF溶液在室温的条件下来进行第二次清洗;其中,HPM溶液由HCl、H2O2、H2O组成,HCl: H2O2: H2O=1:1:6; DHF溶液由 HF、H2O 组成,HFiH2O=1: 100 ;
在硅片的背面扩散掩膜;
在硅片的正面采用NaOH: Na2S14:1PA = 1: 2: 2组成的混合溶液,在反应温度88°C的条件来进行湿式化学碱制绒;
使用三氯氧磷(POCL3)扩散,形成N型发射极,反应温度为780V ;
在硅片背面激光开槽,形成背面槽体;
通过丝网印刷形成背电极;
在压力为20个大气压,温度为750°C的条件下,通入4000 ml/min的氧气及12000 ml/min的HCL气体,形成3nm、表面具有沟槽形貌的氧化层;
使用真空蒸镀设备,真空蒸镀设备内设有铝丝,在真空度为2.0xl0_3Pa,温度为1350°C的条件下,铝丝融化蒸发成气态铝微粒,气态铝微粒在硅片的正面槽体的侧面反应沉积形成厚度为70um的正电极;
使用导电银胶连结各面电极,并在温度125°C的条件进行固化反应;
在硅片正面形成总厚度为IlOnm的正面钝化层,制备正面钝化层包括:在温度440°C、压强1900 mTor、等离子功率6800 Watt的反应腔中,通入反应气体NH3 4.2 slm和SiH4100sccm,反应时间220 S,形成第一层氮化硅薄膜;将NH3的流量改变为6.0 slm, SiH4的流量改变为700 sccm,反应时间400s,形成第二层氮化娃薄膜;
在硅片背面形成总厚度为IlOnm的背面钝化层,制备背面钝化层包括:在温度440°C、压强1900 mTor、等离子功率6800 Watt的反应腔中,通入反应气体NH3 4.2 slm和SiH4100sccm,反应时间220 S,形成第一层氮化硅薄膜;将NH
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