【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及太陽能電池，尤其涉及一種鈣鈦礦晶硅疊層太陽能電池晶硅底電池的制備方法及電池。
技術介紹
1、在高效晶硅電池領域，隧穿氧化層鈍化接觸太陽能電池(topcon)基于選擇性載流子原理，其電池結構為n型硅襯底電池，背面的超薄氧化硅和摻雜多晶硅薄層形成的鈍化接觸結構有效降低了表面復合和金屬接觸復合，具有高少子壽命、高金屬污染容忍度、低衰減、低表面復合速率等優勢，成為疊層電池中硅底電池的理想選擇。
2、目前，鈣鈦礦晶硅疊層太陽能電池技術多采用串聯方式構建，晶硅電池作為底電池，鈣鈦礦作為頂電池，兩者由復合層或隧穿層連接，光從鈣鈦礦端入射。然而，典型的鈣鈦礦/topcon疊層太陽能電池存在諸多缺陷。topcon電池的poly-si/siox接觸結構置于底電池前表面時，多晶硅層的光學吸收特性導致顯著寄生吸收，降低了晶硅層子電池的光生電流密度。為提高光生電流密度而降低多晶硅膜厚，又會使多晶硅層的鈍化性能變差，降低鈣鈦礦疊層晶硅電池整體的開壓。此外，為增強晶硅電池的陷光能力制作絨面結構時，一方面絨面結構復合較大需要更厚的poly硅層進行鈍化，這與降低poly硅層膜厚的需求相悖；另一方面絨面金字塔高度較高，增加了表面疊加鈣鈦礦的難度。
技術實現思路
1、本專利技術就是針對上述問題，彌補現有技術的不足，提供一種鈣鈦礦晶硅疊層太陽能電池晶硅底電池的制備方法及電池，以解決上述
技術介紹
中出現的問題。
2、本專利技術的技術方案是：一種鈣鈦礦晶硅疊層太陽能電池晶硅底電池的制備方法
3、s1：對n型硅片進行雙面拋光；
4、s2：對硅片的背面進行硼擴散，形成硼摻雜單晶硅層；
5、s3：去除硅片正面的bsg層；
6、s4：在硅片正面制備隧穿氧化硅層和磷摻雜的poly硅層；
7、s5：去除硅片正面的psg層；
8、s6：在硅片的正面沉積掩膜siox層；
9、s7：在掩膜siox層的表面進行激光制絨；
10、s8：去除激光后殘留的掩膜siox層和磷摻雜的poly硅層表面的熔融層和損傷，以及背面的psg層；
11、s9：去除硅片背面繞鍍的n-poly以及bsg層；
12、s10：背面沉積鈍化及減反射膜；
13、s11：印刷背面電極，并燒結。
14、進一步地，所述s7中激光制絨形成凹陷結構的深度大于所述s6中掩膜siox層的厚度，小于所述s6中掩膜siox層與所述s4中摻雜磷的poly硅層的厚度之和。
15、進一步地，所述s1中n型硅片的電阻率為0.5-5ω/cm2，厚度為100-200μm。
16、優選地，所述拋光處理為使用koh、naoh或tmah中的任意一種對n型硅片進行的雙面堿拋光處理。
17、進一步地，所述s2中硼擴散沉積的溫度為800～1000℃，時間為20～60分鐘，硼摻雜單晶硅層的方塊電阻為200～400ω/cm2，硼摻雜單晶硅層的厚度為0.5～1.5μm。
18、優選地，所述硼擴散為采用bcl3作為硼擴散源對n型硅片的背面進行硼擴散，形成硼摻雜單晶硅層，與n型硅片構成pn結。
19、進一步地，所述s4中遂穿氧化層的厚度為1～2nm；磷摻雜的poly硅層的厚度為20～100nm，磷摻雜濃度范圍為(0.1～2.0)e21。
20、優選地，采用lpcvd、pecvd或pvd的方法在n型硅片的正面制備所述遂穿氧化層及poly硅層；再將硅片載入至管式磷擴散爐管內，采用pocl3擴散的方式對硅片背面進行磷擴散并退火，使硅片背面形成所述磷摻雜poly層。
21、進一步地，所述s6中沉積溫度為500-600℃，沉積時間為20～60min，掩膜siox層的厚度為100～300nm。
22、優選地，所述沉積工藝為采用lpcvd、pecvd或pvd中的任意一種。
23、進一步地，所述s7中激光的單脈沖能量為80-100uj，脈沖頻率為1000-3000khz，掃描速度為30000-50000mm/s，掃面次數為1次。
24、優選地，所述激光制絨為在掩膜siox層的表面使用皮秒激光制備陣列孔絨面陷光結構，孔距為0～60μm，反射率在5-15％。
25、進一步地，所述s8為利用各項同性腐蝕方式，使用hf質量分數10-60wt％和hno3質量分數20-80wt％的腐蝕液，在2-5min內去除激光后殘留的掩膜siox層和磷摻雜的poly硅層表面的熔融層和損傷，同時去除背面繞鍍的psg層。
26、進一步地，所述s10中鈍化及減反射膜，包括但不限于alox、sinx和siox膜。
27、本專利技術還提供了一種鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池，所述晶硅底電池采用前述的制備方法制備得到，應用于鈣鈦礦晶硅疊層太陽能電池。
28、進一步地，所述晶硅底電池包括：n型硅片，n型硅片的正面依次包括隧穿氧化硅層和磷摻雜的poly硅層，n型硅片的背面依次包括硼摻雜單晶硅層、鈍化及減反射膜層、背電極；其中磷摻雜的poly硅層的表面出現陷光結構。
29、相對于現有技術，本專利技術具有以下有益效果：
30、(1)本專利技術在拋光面上制備poly-si/sio2鈍化接觸結構，降低前表面復合，有效提升了電池的鈍化性能；同時摻磷的poly硅層膜厚較薄，很大程度上降低了對長波段的寄生吸收，提高了光的有效利用效率；并在鈍化接觸結構基礎上激光制備陷光結構，避免了先制絨后制備鈍化結構帶來的復合問題，此外，在poly-si/sio2鈍化接觸結構表面沉積一定厚度掩膜siox層，很大程度上降低激光制絨對鈍化接觸結構破壞；同時制絨后去除殘留的掩膜siox層，使鈍化接觸結構的表面形成陷光結構，也增加了光的入射率。
31、(2)本專利技術使用的激光制絨的方式與使用化學腐蝕制絨方式相比，利用激光制備的陣列孔絨面陷光結構，硅片表面形貌十分均勻，更加有利于后期在其表面沉積鈣鈦礦層。
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1.一種鈣鈦礦晶硅疊層太陽能電池晶硅底電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S7中激光制絨形成凹陷結構的深度大于所述S6中掩膜SiOx層的厚度，小于所述S6中掩膜SiOx層與所述S4中摻雜磷的poly硅層的厚度之和。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S1中N型硅片的電阻率為0.5-5Ω/cm2，厚度為100-200μm。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S2中硼擴散沉積的溫度為800～1000℃，時間為20～60分鐘，硼摻雜單晶硅層的方塊電阻為200～400Ω/cm2，硼摻雜單晶硅層的厚度為0.5～1.5μm。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S4中遂穿氧化層的厚度為1～2nm；磷摻雜的poly硅層的厚度為20～100nm，磷摻雜濃度范圍為(0.1～2.0)E21。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S6中沉積溫度為500-600℃，沉積時間為20～60min，掩膜SiOx層的厚度為100～300
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S7中激光的單脈沖能量為80-100uj，脈沖頻率為1000-3000kHz，掃描速度為30000-50000mm/s，掃面次數為1次。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述S8為利用各項同性腐蝕方式，使用HF質量分數10-60wt％和HNO3質量分數20-80wt％的腐蝕液，在2-5min內去除激光后殘留的掩膜SiOx層和磷摻雜的poly硅層表面的熔融層和損傷，同時去除背面繞鍍PSG層。
9.一種晶硅底電池，其特征在于，所述晶硅底電池采用權利要求1至8任一項所述的制備方法制備得到，應用于鈣鈦礦晶硅疊層太陽能電池。
10.根據權利要求9所述的晶硅底電池，其特征在于，所述晶硅底電池包括：
...【技術特征摘要】
1.一種鈣鈦礦晶硅疊層太陽能電池晶硅底電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s7中激光制絨形成凹陷結構的深度大于所述s6中掩膜siox層的厚度，小于所述s6中掩膜siox層與所述s4中摻雜磷的poly硅層的厚度之和。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s1中n型硅片的電阻率為0.5-5ω/cm2，厚度為100-200μm。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s2中硼擴散沉積的溫度為800～1000℃，時間為20～60分鐘，硼摻雜單晶硅層的方塊電阻為200～400ω/cm2，硼摻雜單晶硅層的厚度為0.5～1.5μm。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述s4中遂穿氧化層的厚度為1～2nm；磷摻雜的poly硅層的厚度為20～100nm，磷摻雜濃度范圍為(0.1～2.0)e21。
6.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧加曉，
申請(專利權)人：滁州捷泰新能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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