一种低表面浓度可组装p?n结晶体硅太阳能电池的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种低表面浓度可组装p?n结晶体硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：1)在P型硅上表面进行制绒；2)在制绒完毕的P型硅表面制备若干层N型纳米硅薄膜，并依次层叠覆盖在P型硅表面；3)对覆盖有若干层N型纳米硅薄膜的P型硅进行退火处理；4)制备减反膜；5)在P型硅下表面制备背电极、背电场；6)在N型纳米硅薄膜上表面制作正电极。与现有技术相比本发明的方法，p?n结采用在P型硅上覆盖多层N型纳米硅薄膜的方法制备，p?n结的结深通过N型纳米硅薄膜的层数来控制，且N型纳米硅薄膜的表面浓度低且可控，这样制备的p?n具有表面浓度低、结深可控，可以大大提高p?n结的质量，提高电池的转换效率。
【专利说明】
一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种低表面浓度可组装P-n结晶体硅太阳能电池的制备方法。
【背景技术】
[0002]低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的结构从下往上依次包括背电极、背电场、P型硅、N+层、减反膜和正电极:背电极、背电场和正电极负责电流收集;减反膜负责钝化、降低反射率的作用;P型硅和N+层形成p-n结，是光电转换的核心部件。p-n结的技术参数有3个:电阻率、结深和方阻，且方阻=电阻率/结深，即电阻率越大，方阻越大;结深越大，方阻越小;表面浓度越大，正电极和硅接触更好，但表面载流子复合速率大;结深越大，载流子运动到P型硅表面的路径越长，载流子复合的数量越多。因此，在保证正电极和硅形成很好接触的情况下，表面浓度尽量低一些，结深尽量小一些。常规的热扩散技术很难实现对表面浓度和结深的控制，且热扩散的P原子分布曲线也不利于电池转换效率的提升。因此，如何开发一种低表面浓度且P-n结结深可控的低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法成为研究者关注的重点。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法，P-n结结深小、表面P原子浓度低，不仅可大大提升电池的转换效率，还可以降低制造成本。
[0004]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为:一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤:
[0005]I)在P型硅上表面进行制绒；
[0006]2)在制绒完毕的P型硅表面制备若干层N型纳米硅薄膜，若干层N型纳米硅薄膜依次层叠覆盖在P型硅表面，N型纳米硅薄膜边长小于P型硅边长；
[0007]3)对覆盖有若干层N型纳米硅薄膜的P型硅进行退火处理；
[0008]4)制备减反膜，减反膜将若干层N型纳米硅薄膜和P型硅表面没被N型纳米硅薄膜覆盖的部分全部覆盖；
[0009]5)在P型硅下表面制备背电极、背电场；
[0010]6)在N型纳米娃薄膜上表面制作正电极。
[0011]作为上述方案的改进，所述步骤2)中，N型纳米硅薄膜的边长比P型硅边长少1-2mm ο
[0012]作为上述方案的改进，所述步骤2)中，N型纳米硅薄膜厚度为l-5nm，密度2.35g/Cm30
[0013]作为上述方案的改进，所述步骤2)中，N型纳米硅薄膜的层数为40-300层。
[0014]作为上述方案的改进，所述N型纳米硅薄膜的P原子表面浓度为3*1019至8*1019个/cm3
[0015]作为上述方案的改进，在步骤3)中，还包括步骤31)将若干层N型纳米硅薄膜覆盖在硅片表面后，对硅片进行层压使若干层N型纳米硅薄膜和硅片形成良好接触。
[0016]作为上述方案的改进，在步骤3)中，退火处理在氢气气氛中进行，退火温度500-750°C，时间5-15min。
[0017]作为上述方案的改进，步骤4)中，所述减反膜采用平板式PECVD的方法制备。
[0018]与现有技术相比，本发明的晶体硅太阳能电池的p-n结采用在P型硅上覆盖多层N型纳米娃薄膜的方法制备，p-n结的结深通过N型纳米娃薄膜的层数来控制，N型纳米娃薄膜的表面浓度低且可控，这样制备的P-n具有表面浓度低、结深可控，可以大大提高p-n结的质量，提高电池的转换效率的优点。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备流程图；
[0020]图2是本发明的一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的结构示意图；
[0021]图3是现有技术的P原子在N+层中随深度变化的浓度变化曲线和本发明P原子在η型纳米硅薄膜中随深度变化的浓度变化曲线对比图。
[0022]本发明功能的实现及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
[0024]如图1所示，一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤:
[0025]I)在P型硅3上表面进行制绒；
[0026]2)在制绒完毕的P型硅3表面制备若干层N型纳米硅薄膜4，若干层N型纳米硅薄膜4依次层叠覆盖在P型硅3表面，N型纳米硅薄膜4边长小于P型硅3边长；
[0027]3)对覆盖有若干层N型纳米硅薄膜4的P型硅3进行退火处理；
[0028]4)制备减反膜5，减反膜5将若干层N型纳米硅薄膜4和P型硅3表面没被N型纳米硅薄膜4覆盖的部分全部覆盖；
[0029]5)在P型硅3下表面制备背电极1、背电场2;
[0030]6)在N型纳米硅薄膜4上表面制作正电极6。
[0031]图2是本发明的一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的结构示意图，从下往上依次包括背电极1、背电场2、P型硅3、N型纳米硅薄膜4、减反膜5和正电极6。
[0032]优选地，步骤2)中，N型纳米硅薄膜4的边长比P型硅3边长少l-2mm，这样使得减反膜5包裹住N型纳米硅薄膜4，N型纳米硅薄膜4不容易脱落。
[0033]优选地，步骤2)中，N型纳米硅薄膜4厚度为l-5nm，密度2.35g/cm30
[0034]优选地，所述N型纳米硅薄膜4的P原子表面浓度为3*1019至8*1019个/cm3。
[0035]如图3所示，步骤2)中，N型纳米硅薄膜4的层数为40-300，层数在40-300层范围内变动时，P原子表面浓度变化比较稳定，可以实现制备结深可以控制，P原子表面浓度低的P-n结。
[0036]优选地，步骤3)中，还包括步骤31)将若干层N型纳米硅薄膜4覆盖在P型硅3表面后，对P型硅3进行层压使若干层N型纳米硅薄膜4和P型硅3形成良好接触。
[0037]优选地，步骤3)中，退火处理在氢气气氛中进行，退火温度500-750 V，时间5_15min，退火可以使得若干层η型纳米娃薄膜4形成紧密接触，也使得若干层η型纳米娃薄膜4和P型硅3形成紧密接触。
[0038]优选地，步骤4)中，所述减反膜5采用平板式PECVD的方法制备，平板式PECVD方法可以减少在制备中对N型纳米硅薄膜4的损伤。
[0039]如图3所示，与现有技术相比，本发明制成的晶体硅太阳能电池的P原子在η型纳米硅薄膜中随深度变化的浓度变化范围不大，P-n结的质量和电池的转换效率大大提高。
[0040]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于包括如下步骤: 1)在P型硅上表面进行制绒； 2)在制绒完毕的P型硅表面制备若干层N型纳米硅薄膜，若干层N型纳米硅薄膜依次层叠覆盖在P型硅表面，N型纳米硅薄膜边长小于P型硅边长； 3)对覆盖有若干层N型纳米硅薄膜的P型硅进行退火处理； 4)制备减反膜，减反膜将若干层N型纳米硅薄膜和P型硅表面没被N型纳米硅薄膜覆盖的部分全部覆盖； 5)在P型硅下表面制备背电极、背电场； 6)在N型纳米硅薄膜上表面制作正电极。2.按照权利要求1所述的一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于:所述步骤2)中，1^型纳米娃薄膜的边长比P型娃边长少1-2_。3.按照权利要求1所述的一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于:所述步骤2)中，N型纳米娃薄膜厚度为l-5nm，密度2.35g/cm304.按照权利要求1所述的一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于:所述步骤2)中，N型纳米硅薄膜的层数为40-300层。5.如权利要求1所述的一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于:所述N型纳米硅薄膜的P原子表面浓度为3*1019至8*1019个/cm3。6.如权利要求1所述的一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于:在步骤3)中，还包括步骤31)将若干层N型纳米硅薄膜覆盖在硅片表面后，对硅片进行层压使若干层N型纳米硅薄膜和硅片形成良好接触。7.按照权利要求1所述的一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于:在步骤3)中，退火处理在氢气气氛中进行，退火温度500-750°C，时间5-15min。8.按照权利要求1所述的一种低表面浓度可组装p-n结晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于:步骤4)中，所述减反膜采用平板式PECVD的方法制备。
【文档编号】H01L31/18GK106057982SQ201610644640
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月8日 公开号201610644640.5, CN 106057982 A, CN 106057982A, CN 201610644640, CN-A-106057982, CN106057982 A, CN106057982A, CN201610644640, CN201610644640.5
【发明人】石强, 秦崇德, 方结彬, 黄玉平, 何达能, 陈刚
【申请人】广东爱康太阳能科技有限公司