本发明涉及太阳电池,尤其涉及一种太阳电池的制备方法、太阳电池及光伏组件。
背景技术:
1、钝化接触结构由一层超薄的氧化硅和一层重掺杂的多晶硅组成,主要用于电池背光面的钝化,可以实现优异的表面钝化和载流子的选择性收集,但这种电池的受光面仍然是金属与半导体直接接触,金属与半导体接触处的复合损失限制了电池效率的进一步提升,上述问题可以采用双面钝化接触结构避免,即在电池受光面、背光面均设置钝化接触结构。虽然通过钝化接触结构可以大幅降低金属化复合,但是由于受光面钝化接触结构的poly层的吸光特性会影响电池对光的吸收,故需要对受光面钝化接触结构进行局部钝化。但是目前在实现受光面局部钝化的过程中,存在因为要去除绕镀而损伤电池结构的问题,无法有效地提高电池性能。
技术实现思路
1、本发明实施例公开了一种太阳电池的制备方法、太阳电池及光伏组件,以解决目前的太阳电池的制备方法在实现受光面局部钝化的过程中,存在因为要去除绕镀而损伤电池结构的问题。
2、第一个方面,本技术实施例提供一种太阳电池的制备方法,包括:
3、在第一导电类型的硅基底上制备背离所述硅基底依次层叠在所述硅基底的受光面上的第一隧穿层、掺杂有第一导电类型掺杂元素的第一非晶硅层、第一掩膜层以及第二非晶硅层;
4、在所述第二非晶硅层背离所述第一掩膜层的一面上形成图形化的第二掩膜层;
5、去除图形化的所述第二掩膜层覆盖范围之外的所述第二非晶硅层,形成图形化的所述第二非晶硅层;
6、在所述硅基底上制备背离所述硅基底依次层叠在所述硅基底的背光面上的第二隧穿层、掺杂有第二导电类型掺杂元素的第三非晶硅层、第三掩膜层;其中,所述第一导电类型和所述第二导电类型中的一种为n型且另一种为p型;
7、去除图形化的所述第二掩膜层、所述第一掩膜层的裸露部分以及所述第三掩膜层在所述硅基底的受光面及边缘的绕镀层,形成图形化的所述第一掩膜层;
8、去除所述第三非晶硅层在所述硅基底的受光面及边缘的绕镀层、所述第一非晶硅层的裸露部分以及图形化的所述第二非晶硅层,形成图形化的所述第一非晶硅层;
9、去除所述第三掩膜层的其余部分、所述第一隧穿层的裸露部分、所述第二隧穿层在所述硅基底的边缘的绕镀层以及所述第一掩膜层的其余部分,形成图形化的所述第一隧穿层。
10、可选地,所述在所述第二非晶硅层背离所述第一掩膜层的一面上形成图形化的第二掩膜层的步骤,包括:
11、在所述第二非晶硅层背离所述第一掩膜层的一面上制作所述第二掩膜层;
12、在所述第二掩膜层上覆盖抗酸浆料;
13、酸洗去除所述抗酸浆料覆盖区域外的所述第二掩膜层,得到图形化的所述第二掩膜层;
14、去除所述抗酸浆料。
15、可选地,所述在所述第二非晶硅层背离所述第一掩膜层的一面上形成图形化的第二掩膜层的步骤,包括:
16、在所述第二非晶硅层背离所述第一掩膜层的一面上制作所述第二掩膜层,利用激光去除部分所述第二掩膜层,得到图形化的所述第二掩膜层;
17、或,在有氧环境下利用激光照射所述第二非晶硅层的表面,使所述第二非晶硅层的部分表面氧化而形成图形化的所述第二掩膜层。
18、可选地,所述太阳电池的制备方法还包括:
19、对所述第一非晶硅层进行退火而形成第一掺杂多晶硅层,激活所述第一导电类型掺杂元素并向所述硅基底内进行推进;
20、对所述第三非晶硅层进行退火而形成第二掺杂多晶硅层,激活所述第二导电类型掺杂元素并向所述硅基底内进行推进,在所述硅基底的背光面形成pn结。
21、可选地,所述对所述第一非晶硅层进行退火而形成第一掺杂多晶硅层,激活所述第一导电类型掺杂元素并向所述硅基底内进行推进的步骤,以及所述对所述第三非晶硅层进行退火而形成第二掺杂多晶硅层,激活所述第二导电类型掺杂元素并向所述硅基底内进行推进,在所述硅基底的背光面形成pn结的步骤同时进行。
22、可选地,所述第一非晶硅层和所述第三非晶硅层同时退火的温度为800℃~1000℃。
23、可选地,所述在第一导电类型的硅基底上制备背离所述硅基底依次层叠在所述硅基底的受光面上的第一隧穿层、掺杂有第一导电类型掺杂元素的第一非晶硅层、第一掩膜层以及第二非晶硅层的步骤,包括:
24、采用pecvd设备依次形成第一隧穿层、掺杂有第一导电类型掺杂元素的第一非晶硅层、第一掩膜层以及第二非晶硅层;
25、和/或,所述在第一导电类型的硅基底上制备背离所述硅基底依次层叠在所述硅基底的受光面上的第一隧穿层、掺杂有第一导电类型掺杂元素的第一非晶硅层、第一掩膜层以及第二非晶硅层的步骤之前,所述太阳电池的制备方法还包括:
26、对所述硅基底进行制绒并清洗;
27、和/或,所述在所述第二掩膜层上覆盖抗酸浆料的步骤之前,所述太阳电池的制备方法还包括:
28、去除所述第一隧穿层、所述第一非晶硅层、所述第一掩膜层、所述第二非晶硅层以及所述第二掩膜层在所述硅基底背光面及边缘的绕镀层;
29、和/或,所述在所述第二掩膜层上覆盖抗酸浆料的步骤,包括:
30、通过丝网印刷/喷墨打印的方法覆盖所述抗酸浆料后,在100℃~300℃温度下烘干5s~100s而固化,所述抗酸浆料的宽度在40微米~200微米;
31、和/或,所述去除所述抗酸浆料的步骤,包括:
32、使用碱和双氧水的混合液去除抗酸浆料;
33、和/或,所述去除图形化的所述第二掩膜层覆盖范围之外的所述第二非晶硅层,形成图形化的所述第二非晶硅层的步骤,包括:
34、碱刻蚀以去除图形化的所述第二掩膜层覆盖范围之外的所述第二非晶硅层,对所述硅基底的所述背光面及所述边缘进行刻蚀;
35、和/或,所述在所述硅基底上制备背离所述硅基底依次层叠在所述硅基底的背光面上的第二隧穿层、掺杂有第二导电类型掺杂元素的第三非晶硅层、第三掩膜层的步骤,包括:
36、采用pecvd设备依次形成所述第二隧穿层、原位掺杂的所述第三非晶硅层以及所述第三掩膜层;
37、和/或,所述去除图形化的所述第二掩膜层、所述第一掩膜层的裸露部分以及所述第三掩膜层在所述硅基底的受光面及边缘的绕镀层,形成图形化的所述第一掩膜层的步骤,包括:
38、使用氢氟酸刻蚀;
39、和/或,所述去除所述第三非晶硅层在所述硅基底的受光面及边缘的绕镀层、所述第一非晶硅层的裸露部分以及图形化的所述第二非晶硅层,形成图形化的所述第一非晶硅层的步骤,包括:
40、使用碱在添加剂的作用下进行刻蚀;
41、和/或,所述去除所述第三掩膜层的其余部分、所述第一隧穿层的裸露部分、所述第二隧穿层在所述硅基底的边缘的绕镀层以及所述第一掩膜层的其余部分,形成图形化的所述第一隧穿层的步骤,包括:
42、使用氢氟酸刻蚀;
43、和/或,去除所述第三掩膜层的其余部分、所述第一隧穿层的裸露部分、所述第二隧穿层在所述硅基底的边缘的绕镀层以及所述第一掩膜层的其余部分,形成图形化的所述第一隧穿层的步骤之后,所述太阳电池的制备方法还包括:
44、在所述受光面和所述背光面分别制备第一功能层和第二功能层;其中,所述第一功能层覆盖所述硅基底的受光面的裸露区域以及所述第一掺杂多晶硅层背离所述硅基底的一面,所述第二功能层覆盖所述第二掺杂多晶硅层背离所述硅基底的一面;
45、在所述硅基底的所述受光面和所述背光面分别制作受光面电极和背光面电极;其中,所述受光面电极贯穿所述第一功能层与所述第一掺杂多晶硅层欧姆接触,所述背光面电极贯穿所述第二功能层与所述第二掺杂多晶硅层欧姆接触。
46、可选地,所述第一隧穿层的厚度为1nm~3nm;
47、和/或,所述第一隧穿层为氧化硅层;
48、和/或,所述第一掺杂多晶硅层的厚度为50nm~300nm;
49、和/或,所述第一功能层的厚度为70nm~100nm;
50、和/或,所述第一功能层选自氧化硅层、氮化硅层和氧化铝层中的至少一种;
51、和/或,所述第二隧穿层的厚度为1nm~3nm;
52、和/或,所述第二隧穿层为氧化硅层;
53、和/或,所述第二掺杂多晶硅层的厚度为50nm~300nm;
54、和/或,所述第二功能层的厚度为70nm~120nm;
55、和/或,所述第一非晶硅层的厚度为50nm~200nm;
56、和/或,所述第一掩膜层选自氧化硅层、氮氧化硅层或氮化硅层中的至少一种;
57、和/或,所述第一掩膜层的厚度为10nm~80nm;
58、和/或,所述第二非晶硅层的厚度为5nm~50nm;
59、和/或,所述第二掩膜层选自氧化硅层、氮氧化硅层或氮化硅层中的至少一种;
60、和/或,所述第二掩膜层的厚度为1nm~50nm;
61、和/或,所述第三掩膜层的厚度为5nm~50nm;
62、和/或,所述第三掩膜层选自氧化硅层、氮氧化硅层或氮化硅层中的至少一种。
63、第二个方面,本技术实施例提供一种太阳电池,通过第一个方面所述的太阳电池的制备方法制作得到。
64、第三个方面,本技术实施例提供一种光伏组件,包括如第二个方面所述的太阳电池。
65、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
66、本发明实施例提供的一种太阳电池的制备方法,利用图形化的第二非晶硅层的遮盖将第一掩膜层制作为图形化的第一掩膜层,同时去除第三掩膜层在硅基底的受光面及边缘的绕镀层;利用图形化的第一掩膜层的遮盖将第一非晶硅层制作为图形化的第一非晶硅层,同时去除第三非晶硅层在硅基底的受光面及边缘的绕镀层;利用图形化的第一非晶硅层的遮盖将第一隧穿层制作为图形化的第一隧穿层,同时去除第二隧穿层在硅基底的边缘的绕镀层;
67、该太阳电池的制备方法实现制作局部钝化结构的同时还实现去除背光面poly膜层结构的绕镀,以简化工艺流程,去除背光面poly膜层结构的绕镀的过程并对电池结构无实质影响。
1.一种太阳电池的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法,其特征在于,所述在所述第二非晶硅层背离所述第一掩膜层的一面上形成图形化的第二掩膜层的步骤,包括:
3.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法,其特征在于,所述在所述第二非晶硅层背离所述第一掩膜层的一面上形成图形化的第二掩膜层的步骤,包括:
4.根据权利要求2所述的太阳电池的制备方法,其特征在于,所述太阳电池的制备方法还包括:
5.根据权利要求4所述的太阳电池的制备方法,其特征在于,所述对所述第一非晶硅层进行退火而形成第一掺杂多晶硅层,激活所述第一导电类型掺杂元素并向所述硅基底内进行推进的步骤,以及所述对所述第三非晶硅层进行退火而形成第二掺杂多晶硅层,激活所述第二导电类型掺杂元素并向所述硅基底内进行推进,在所述硅基底的背光面形成pn结的步骤同时进行。
6.根据权利要求5所述的太阳电池的制备方法,其特征在于,所述第一非晶硅层和所述第三非晶硅层同时退火的温度为800℃~1000℃。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的太阳电池的制备方法,其特征在于,所述在第一导电类型的硅基底上制备背离所述硅基底依次层叠在所述硅基底的受光面上的第一隧穿层、掺杂有第一导电类型掺杂元素的第一非晶硅层、第一掩膜层以及第二非晶硅层的步骤,包括:
8.根据权利要求7所述的太阳电池的制备方法,其特征在于,所述第一隧穿层的厚度为1nm~3nm;
9.一种太阳电池,其特征在于,通过如权利要求1至8中任一项所述的太阳电池的制备方法制作得到。
10.一种光伏组件,其特征在于,包括如权利要求9所述的太阳电池。
