本發(fā)明涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種太陽(yáng)能電池制備方法。
背景技術(shù)：
晶體硅太陽(yáng)電池工業(yè)化生產(chǎn)的常規(guī)工藝路線是：硅片清洗與絨面制備—擴(kuò)散—刻蝕去邊/去背面磷硅玻璃—沉積SiNx減反射膜—絲網(wǎng)印刷正反電極與背電場(chǎng)—燒結(jié)。其中，沉積SiNx減反射膜主要有如下作用：減反射作用，即減少太陽(yáng)能電池對(duì)光的反射，提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；表面鈍化作用，即減少電池的表面復(fù)合，改善其電性能；體鈍化作用，即鈍化電池體內(nèi)的缺陷和雜質(zhì)，提高電池效率。因此SiNx減反膜在晶硅太陽(yáng)能電池整個(gè)工藝制程中起到舉足輕重的作用。
現(xiàn)有技術(shù)中，晶體硅太陽(yáng)能電池的鈍化膜主要是采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)沉積SiNX薄膜。由于SiNX薄膜中的氫可釋放出來(lái)，部分氫分子通過(guò)與硅中的空位結(jié)合等方式，轉(zhuǎn)為氫原子或氫-空位對(duì)，摻雜進(jìn)入晶硅體內(nèi)，氫與晶界上的懸掛鍵或電池體內(nèi)的其他缺陷、雜質(zhì)結(jié)合，從而起到鈍化晶界、缺陷或雜質(zhì)的作用，有效地提升電池片的少子壽命提升電性能。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，由于氫釋放較少，導(dǎo)致鈍化的效果較差，從而使得電池片中少子壽命短，光電轉(zhuǎn)換效率低。
因此，如何在制備太陽(yáng)能電池的過(guò)程中提高氫的釋放量，從而提高少子壽命以及光電轉(zhuǎn)換效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池制備方法，進(jìn)一步改善氫鈍化的效果，使其鈍化膜中氫含量增加，有效的降低載流子的復(fù)合、提升電池的少子壽命，改善晶硅電池電性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種太陽(yáng)能電池制備方法，包括：
步驟S1：將硅片依次進(jìn)行清洗制絨、PN結(jié)擴(kuò)散以及刻蝕去除磷硅玻璃；
步驟S2：在PN結(jié)擴(kuò)散層表面沉積SiNx薄膜，得到鍍有一層SiNx薄膜的硅片，反應(yīng)腔中溫度升高至預(yù)設(shè)溫度同時(shí)靜置預(yù)設(shè)時(shí)間，再次沉積所述SiNx薄膜，得到鍍有兩層SiNx薄膜的硅片；
步驟S3：對(duì)所述鍍有兩層SiNx薄膜的硅片的正反面進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，形成正電極、背電極以及背電場(chǎng)，并將其燒結(jié)，得到太陽(yáng)能電池。
優(yōu)選的，在上述太陽(yáng)能電池制備方法中，所述預(yù)設(shè)溫度范圍為10℃-30℃。
優(yōu)選的，在上述太陽(yáng)能電池制備方法中，所述步驟S2中，所述步驟S2中，在真空無(wú)壓力的情況下，將所述鍍有一層SiNx薄膜的硅片靜置所述預(yù)設(shè)時(shí)間。
優(yōu)選的，在上述太陽(yáng)能電池制備方法中，所述預(yù)設(shè)時(shí)間范圍為5min-25min。
優(yōu)選的，在上述太陽(yáng)能電池制備方法中，所述步驟S2中，通過(guò)等離子化學(xué)氣相沉積法蒸鍍所述SiNx薄膜。
從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的一種太陽(yáng)能電池制備方法，包括：步驟S1：將硅片依次進(jìn)行清洗制絨、PN結(jié)擴(kuò)散以及刻蝕去除磷硅玻璃；步驟S2：在PN結(jié)擴(kuò)散層表面沉積SiNx薄膜，得到鍍有一層SiNx薄膜的硅片，反應(yīng)腔中溫度升高至預(yù)設(shè)溫度同時(shí)靜置預(yù)設(shè)時(shí)間，再次沉積所述SiNx薄膜，得到鍍有兩層SiNx薄膜的硅片；步驟S3：對(duì)所述鍍有兩層SiNx薄膜的硅片的正反面進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，形成正電極、背電極以及背電場(chǎng)，并將其燒結(jié)，得到太陽(yáng)能電池。
本發(fā)明主要針對(duì)氫鈍化的效果進(jìn)行進(jìn)一步地優(yōu)化，在電池片鍍膜過(guò)程中反應(yīng)腔中溫度升高至預(yù)設(shè)溫度，同時(shí)靜置預(yù)設(shè)時(shí)間，可以更好地有效地推進(jìn)氫原子與其他懸掛鍵或電池體內(nèi)的其他缺陷、雜質(zhì)的結(jié)合，使SiNx薄膜中氫含量增加，在電池電性能方面明顯的提升。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種太陽(yáng)能電池制備方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種太陽(yáng)能電池制備方法流程圖。
在一種具體實(shí)施方式中，提供了一種太陽(yáng)能電池制備方法，包括：
步驟S1：將硅片依次進(jìn)行清洗制絨、PN結(jié)擴(kuò)散以及刻蝕去除磷硅玻璃；
其中，將硅片依次進(jìn)行清洗制絨、PN結(jié)擴(kuò)散以及刻蝕去除磷硅玻璃的具體過(guò)程請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。需要指出的是，刻蝕去除邊緣以及背面的磷硅玻璃。
步驟S2：在PN結(jié)擴(kuò)散層表面沉積SiNx薄膜，得到鍍有一層SiNx薄膜的硅片，反應(yīng)腔中溫度升高至預(yù)設(shè)溫度，同時(shí)靜置預(yù)設(shè)時(shí)間，再次沉積所述SiNx薄膜，得到鍍有兩層SiNx薄膜的硅片。
其中，將刻蝕后的硅片使用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法PECVD的方式沉積鈍化膜如SiNx鈍化膜，在PN結(jié)擴(kuò)散層表面第一次沉積鈍化膜步驟后，整體溫度對(duì)應(yīng)各區(qū)相應(yīng)各增加預(yù)設(shè)溫度，如10-30℃，然后在無(wú)氣體、無(wú)壓力、無(wú)功率、無(wú)脈沖開關(guān)的狀態(tài)下，將所述硅片靜置預(yù)設(shè)時(shí)間。由于SiNX中的氫可釋放出來(lái)，部分氫分子通過(guò)與硅中的空位結(jié)合等方式，轉(zhuǎn)為氫原子或氫-空位對(duì)，摻雜進(jìn)入晶硅體內(nèi)，氫與晶界上的懸掛鍵或電池體內(nèi)的其他缺陷、雜質(zhì)結(jié)合，從而起到鈍化晶界、缺陷或雜質(zhì)的作用，有效地提升電池片的少子壽命提高電性能。
步驟S3：對(duì)所述鍍有兩層SiNx薄膜的硅片的正反面進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，形成正電極、背電極以及背電場(chǎng)，并將其燒結(jié)，得到太陽(yáng)能電池。
其中，絲網(wǎng)印刷正電極、背電極以及背電場(chǎng)，將其燒結(jié)，完成太陽(yáng)能電池制備。具體過(guò)程請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
為了提高晶體硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，通常都會(huì)在硅片的表面形成織構(gòu)以及沉積一定厚度的光學(xué)減反射薄膜，如所述鈍化膜為氮化硅薄膜。在鑄造多晶硅太陽(yáng)能電池表面，則通常生長(zhǎng)一層非化學(xué)計(jì)量比的SiNx薄膜，SiNx薄膜不僅可以起到減反射的作用，而且其中富含的氫等離子體還有表面鈍化和體鈍化的作用，所以沉積氮化硅薄膜是制備高效率的鑄造多晶硅太陽(yáng)能電池的重要條件。
在上述太陽(yáng)能電池制備方法的基礎(chǔ)上，所述預(yù)設(shè)溫度范圍為10℃-30℃。
在上述太陽(yáng)能電池制備方法的基礎(chǔ)上，所述預(yù)設(shè)時(shí)間范圍為5min-25min。
當(dāng)然，預(yù)設(shè)溫度范圍與預(yù)設(shè)時(shí)間范圍包括但不限于上述范圍，不同的鍍膜環(huán)境預(yù)設(shè)溫度范圍和靜置的預(yù)設(shè)時(shí)間范圍不同，因此根據(jù)不同的環(huán)境對(duì)預(yù)設(shè)溫以及靜置時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)，均在保護(hù)范圍內(nèi)。
在上述太陽(yáng)能電池制備方法的基礎(chǔ)上，為了取得更好的效果，得到轉(zhuǎn)換效率更高的太陽(yáng)能電池片，在步驟S2中，再次沉積SiNx減反射膜，得到鍍有鈍化膜的硅片之后，還包括：在無(wú)氣體、無(wú)壓力、無(wú)功率、無(wú)脈沖開關(guān)的狀態(tài)下，將所述硅片靜置預(yù)設(shè)時(shí)間。
以下提供三個(gè)具體實(shí)施方式，在上述預(yù)設(shè)溫度范圍為10℃-30℃以及預(yù)設(shè)時(shí)間范圍5min-25min條件下，制備得到的太陽(yáng)能電池的各個(gè)參數(shù)。
實(shí)施例1
太陽(yáng)能電池的制備過(guò)程參考上述制備過(guò)程，在此不再贅述。其中，使用PECVD的方式在PN結(jié)擴(kuò)散層表面沉積SiNx薄膜，得到鍍有一層SiNx薄膜的硅片，反應(yīng)腔中溫度升高至10℃，即整體溫度對(duì)應(yīng)各區(qū)相應(yīng)各增加10℃，在無(wú)氣體、無(wú)壓力、無(wú)功率、無(wú)脈沖開關(guān)的狀態(tài)下靜置5min，然后再次沉積所述SiNx薄膜，得到鍍有兩層SiNx薄膜的硅片。
實(shí)施例2
太陽(yáng)能電池的制備過(guò)程參考上述制備過(guò)程，在此不再贅述。其中，使用PECVD的方式在PN結(jié)擴(kuò)散層表面沉積SiNx薄膜，得到鍍有一層SiNx薄膜的硅片，反應(yīng)腔中溫度升高至20℃，即整體溫度對(duì)應(yīng)各區(qū)相應(yīng)各增加20℃，在無(wú)氣體、無(wú)壓力、無(wú)功率、無(wú)脈沖開關(guān)的狀態(tài)下靜置15min，然后再次沉積所述SiNx薄膜，得到鍍有兩層SiNx薄膜的硅片。
實(shí)施例3
太陽(yáng)能電池的制備過(guò)程參考上述制備過(guò)程，在此不再贅述。其中，使用PECVD的方式在PN結(jié)擴(kuò)散層表面沉積SiNx薄膜，得到鍍有一層SiNx薄膜的硅片，反應(yīng)腔中溫度升高至30℃，即整體溫度對(duì)應(yīng)各區(qū)相應(yīng)各增加30℃，在無(wú)氣體、無(wú)壓力、無(wú)功率、無(wú)脈沖開關(guān)的狀態(tài)下靜置25min，然后再次沉積所述SiNx薄膜，得到鍍有兩層SiNx薄膜的硅片。
上述三個(gè)實(shí)施例制備的太陽(yáng)能電池的各個(gè)參數(shù)如下表所示：
其中，Comment為項(xiàng)目?jī)?nèi)容，Number為數(shù)量，Uoc為開路電壓，Isc為短路電流，Rs為負(fù)載電阻，Rsh為并聯(lián)電阻，F(xiàn)F為填充因子，Eta為電池效率，IRev2為漏電
可以看到，實(shí)施例2中的填充因子最大為79.87，因此實(shí)施例2的方式得到的太陽(yáng)能電池效率最大。
本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。