[发明专利]基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池制备方法

权利要求书

1.基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池制备方法，其特征在于：其包括如下工艺步骤：

(1)，在P型晶体硅衬底上制备制绒面；

(2)，利用平板等离子增强化学气相淀积，在有绒面的P型晶体硅衬底表面进行非晶硅薄膜的沉积；

(3)，对沉积有非晶硅薄膜的P型晶体硅衬底，利用快速热退火过程形成硅量子点；

(4)，对形成硅量子点的P型晶体硅衬底，利用平板等离子增强化学气相淀积，再进行富硅的氮化硅薄膜沉积，形成一层硅量子点薄膜的制备；

(5)，重复步骤(2)至步骤(4)多次，完成多层硅量子点薄膜的制备；

(6)，利用管式闭管扩散炉，对具有多层硅量子点薄膜的P型晶体硅衬底进行磷扩散，形成PN结，并在500-1500℃温度下进行恒定表面浓度扩散源的推进；

(7)，利用管式或者平板式等离子增强化学气相淀积方法在P型晶体硅衬底正面淀积Si₃N₄减反膜；

(8)，对正面淀积有Si₃N₄减反膜的P型晶体硅衬底，在其背面和正面分别进行正、负电的丝网印刷；

(9)，对丝网印刷后的P型晶体硅衬底，进行丝印电极的退火，完成基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池的制备。

2.如权利要求1所述的基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤(1)中的P型晶体硅衬底选自p型125mm×125mm单晶硅片、p型156mm×156mm单晶硅片和p型156×156mm多晶硅片中的一种。

3.如权利要求1所述的基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤(2)中形成的非晶硅薄膜的厚度为1-15nm之间。

4.如权利要求1所述的基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤(3)的快速热退火过程，利用链式退火炉，在氮气气氛保护下，以快速热退火的方式进行退火；或利用带用快速热退火设备的平板PECVD进行原位退火；快速热退火过程的最高退火温度为700-900℃之间，退火时间为20-400s。

5.如权利要求1所述的基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤(4)中的富硅的氮化硅薄膜的分子式为Si_xN，其中，x＞0.75，富硅的氮化硅薄膜的厚度在1nm-30nm之间。

6.如权利要求1所述的基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤(5)中的重复步骤(2)至步骤(4)的次数为100次以内，且形成的多层硅量子点薄膜的总厚度在1000nm以内。

7.如权利要求1所述的基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤(6)中，利用管式闭管扩散炉，液态三氯氧磷为扩散源，对具有多层硅量子点薄膜的P型晶体硅衬底进行磷扩散，形成PN结，扩散完毕后，关闭三氯氧磷扩散源，并原位进行高温恒定表面浓度的磷的推进和再分布；高温推进的温度为500-1500℃之间，推进再分布时间为1s-10h，该过程通氮气进行保护。

8.如权利要求1所述的基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤(7)中的Si₃N₄减反膜的厚度在70nm-120nm之间。

9.如权利要求1所述的基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤(8)中，利用丝网印刷机，对背面进行丝网印刷铝银浆料，在正面印刷银浆料，分别形成电池的正极和负极。

10.如权利要求1所述的基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤(9)中退火合金，正面的负电极、背面的正电极同时退火合金，完成基于多层硅量子点的短波响应晶硅太阳能电池的制备。