一種硅片的預處理方法、硅片和太陽能電池片的制作方法
【專利說明】一種硅片的預處理方法、硅片和太陽能電池片
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及太陽能電池片技術領域，具體地，涉及一種硅片的預處理方法、硅片和太陽能電池片。
【背景技術】
[0003]硅基太陽能電池片是太陽能電池片的主流產品，硅塊經過線切割后的硅片的厚度一般為180~250 μm，硅片經過去損傷層，制絨，擴散制結，鍍減反膜，背場印刷，電極印刷，燒結等工藝就可以做成用于發(fā)電的太陽能電池片。
[0004]當電池片受到光照時，在硅塊內會產生光生載流子，光生載流子中的電子和空穴通過擴散及PN結內的空間電場的作用，分別向太陽能電池片的負極和正極聚集，以形成光生電壓。
[0005]一部分載流子在擴散的過程中，由于產生載流子的區(qū)域與電池表面電極的距離較遠，仍未到達電極表面就在娃內復合，轉化成電流的光生載流子數量減少。
[0006]現有技術中，存在載流子傳輸距離遠、捕獲面積小和轉換效率低等缺陷。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種硅片的預處理方法、硅片和太陽能電池片，以解決通過在硅片表面形成均勻規(guī)則分布的多個坑洞，縮短光生載流子區(qū)域與電池表面電極的距離，增加電池正反面電極的載流子捕獲面積，以及相應地提高光生電流的效率的問題，從而達到載流子傳輸距離短、捕獲面積大和轉換效率高等效果。
[0008]本發(fā)明一方面提供一種硅片的預處理方法，包括:在硅片表面形成均勻規(guī)則分布的多個坑洞。
[0009]其中，在硅片表面形成均勻規(guī)則分布的多個坑洞，包括:采用刻蝕的方法，在硅片表面形成均勻規(guī)則分布的多個坑洞；形成所述多個坑洞后，去除硅片表面因刻蝕產生的損傷層。
[0010]其中，采用刻蝕的方法，在硅片表面形成均勻規(guī)則分布的多個坑洞，包括:采用激光對硅片上表面和/或下表面進行刻蝕，在硅片上表面和/或下表面形成等間距陣列分布的所述多個坑洞；和/或，采用等離子體對硅片上表面和/或下表面進行刻蝕，在硅片上表面和/或下表面形成均勻規(guī)則分布的多個坑洞。
[0011]進一步地，采用等離子體對硅片上表面和/或下表面進行刻蝕，包括:采用等離子體，通過在硅片上表面和/或下表面覆蓋刻有規(guī)則排布孔洞的掩膜，對硅片上表面和/或下表面進行選擇性刻蝕。等離子體的氣氛采用SF6和/或CFjP /或O 2和/或Cl 2和/或Ar氣。
[0012]其中，形成所述多個坑洞后，去除硅片表面因刻蝕產生的損傷層，包括:采用酸溶液或堿溶液對硅片上表面和/或下表面進行腐蝕，去除硅片表面因刻蝕產生的損傷層。
[0013]進一步地，采用酸溶液或堿溶液對硅片上表面和/或下表面進行腐蝕，包括:采用按預設濃度稀釋的酸溶液或堿溶液，在預設溫度條件和時間條件下，對硅片上表面和/或下表面進行濕法腐蝕；所述濕法腐蝕的腐蝕深度為1~5 μπι。
[0014]優(yōu)選地，所述娃片的厚度為180~250 μπι，和/或，每個坑洞的形狀為半球形，和/或，每個坑洞的深度為10~50 μπι。
[0015]與上述方法相匹配，本發(fā)明另一方面提供一種硅片，該硅片由以上所述的方法獲得。
[0016]與上述方法和/或硅片相匹配，本發(fā)明再一方面提供一種太陽能電池片，該電池采用以上所述的方法獲得的硅片和/或以上所述的硅片制得。
[0017]本發(fā)明的方案，通過對硅片進行預處理即在硅片表面生成均勻規(guī)則的腐蝕半球形坑洞的方法，不僅可有效縮短光生載流子區(qū)域與電池表面電極的距離，而且球型的界面可同時增加電池正反面電極的載流子捕獲面積，對光生電流的提高，最終對光電轉換效率的提尚具有極大的作用。
[0018]進一步，本發(fā)明的方案，經過預處理的硅片表面坑洞，在正表面被減反膜適當填充，在背表面被印刷的鋁漿填充，進行燒結之后，太陽能電池片在柔韌性能上將有極大的提高，可有效減少下游組件的制作過程中因為層壓造成的碎片數量。
[0019]由此，本發(fā)明的方案解決通過在硅片表面形成均勻規(guī)則分布的多個坑洞，縮短光生載流子區(qū)域與電池表面電極的距離，增加電池正反面電極的載流子捕獲面積，以及相應地提高光生電流的效率的問題，從而，克服現有技術中載流子傳輸距離遠、捕獲面積小和轉換效率低的缺陷，實現載流子傳輸距離短、捕獲面積大和轉換效率高的有益效果。
[0020]
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。
[0021]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0022]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為本發(fā)明的硅片的預處理方法的一個實施例的流程圖；
圖2為本發(fā)明中刻蝕后的硅片斷面的一個實施例的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明中刻蝕后的硅片表面的一個實施例的結構示意圖；
圖4為本發(fā)明中刻蝕后的硅片制成的電池片的一個實施例的結構示意圖。
[0023]結合附圖，本發(fā)明實施例中附圖標記如下:
1-刻蝕坑洞；2_硅內載流子；3_減反膜；4_印刷背場。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明具體實施例及相應的附圖對本發(fā)明技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0025]根據本發(fā)明實施例，提供了一種硅片的預處理方法。該方法至少包括:
在娃片表面形成均勾規(guī)則分布的多個坑洞。
[0026]其中，娃片的厚度為180~250 μπι，和/或，每個坑洞的形狀為半球形，和/或，每個坑洞的深度為10~50 μπι。
[0027]在一個實施例中，可以在娃片的上表面和/或下表面，形成均勾規(guī)則分布的多個坑洞。
[0028]下面結合圖1所示本發(fā)明的硅片的預處理方法的一個實施例的流程圖，進一步說明硅片表面均勻規(guī)則分布的多個坑洞的具體形成過程。
[0029]步驟SI 10，采用刻蝕的方法，在硅片表面形成均勻規(guī)則分布的多個坑洞。
[0030]在一個實施例中，可以采用激光對硅片上表面和/或下表面進行刻蝕，在硅片上表面和/或下表面形成等間距陣列分布的所述多個坑洞。
[0031]其中，激光的波長范圍可以為530~1080nm，額定輸出功率可以為10~100W，激光頻率可以為l~1000kHz。
[0032]例如，當采用激光對硅片進行刻蝕時，選擇厚度為180~250 μ m的硅片，選擇激光波長為1024nm，脈沖頻率為10kHz，激光的光斑直徑在20 μ m，對硅片表面進行刻蝕，坑洞的形狀為半球形，深度在20 μ m。采用自動化編程控制激光束的位置，坑洞間距40 μ m，坑洞在硅片表面呈陣列。硅片正面完成刻蝕后，進行背面刻蝕。
[0033]在一個實施例中，可以采用等離子體對硅片上表面和/或下表面進行刻蝕，在硅片上表面和/或下表面形成均勻規(guī)則分布的多個坑洞。
[0034]優(yōu)選地，可以采用等離子體，通過在硅片上表面和/或下表面覆蓋刻有規(guī)則排布孔洞的掩膜(即采用掩膜的方法)，對硅片上表面和/或下表面進行選擇性刻蝕，得到刻蝕坑即坑洞。等離子體的氣氛可以采用SF6和/或CFjP /或O 2和/或Cl 2和/或Ar氣。
[0035]例如，當采用等離子體對硅片進行刻蝕時，采用帶有孔洞的掩膜覆蓋在硅片表面，等離子氣氛采用SF6、02、Cl2、Ar以比例1:0.5:0.5:2混合的氣體。掩膜孔洞的直徑與刻蝕坑的孔洞直徑相同為40 μπι，深度為20 μm，刻蝕坑形狀為半球形。硅片正