[发明专利]一种太阳能电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术

近年来，作为可再生能源的光伏电池和大面积光伏组件的发展引起了人们的广泛关注。尤其是非晶硅和纳米微晶硅叠层电池，以其独特的优势迅速崛起，成为市场应用的主流产品。透明导电氧化物薄膜作为硅基薄膜太阳电池的透明电极是必不可少的，而掺铝氧化锌（Al-doped ZnO，简称AZO）透明导电膜的原材料丰富、无毒、价格便宜，并且在氢等离子体中稳定性好，应用于硅基薄膜电池中，能够增大太阳能电池的短路电流，提高电池的光电转换效率。因此，以AZO薄膜材料为主的太阳能光伏玻璃被认为是下一个发展主流，批量生产大面积AZO透明导电膜玻璃对光伏产业的发展具有划时代意义。

如图1所示，图1为现有技术包括AZO透明导电膜的太阳能电池的结构示意图，该太阳能电池包括前板玻璃1、位于前板玻璃1上的AZO透明导电膜2、位于AZO透明导电膜2上的非晶硅层3以及背电极4，当该包括AZO透明导电膜的太阳能电池通过加载反向电压来消除并联电阻（Shunt Remove）这一步骤时，在AZO透明导电膜和非晶硅层的界面处出现了膜层剥落及塌陷现象，即烧膜现象，如图1所示的烧膜处5。然而，太阳能电池组件加载反向电压来消除并联电阻是薄膜太阳能电池组件制作过程中的必要环节，此过程可提高填充因子（Filling Factor，简称FF），进而提高光电转化效率。

现有技术的缺陷在于，在对太阳能电池进行消除并联电阻时，在透明导电膜和硅基薄膜层的界面处容易发生烧膜现象，导致产品良率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池及其制备方法，用以减少加载反向电压时引起的烧膜现象，提高太阳能电池的良率。

本发明太阳能电池的制备方法，包括：

形成位于衬底上的透明导电膜；

将形成有透明导电膜的衬底的温度调整至18℃～25℃；

在酸液中对调整温度后的透明导电膜进行制绒，形成绒面透明导电膜，制绒时长为30～100秒，其中，所述酸液按重量百分比计，含有0.0365%～0.365%氯化氢，0.04%～0.4%氟化氢，0.1%～0.5%草酸及0.1%～0.5%醋酸；

形成位于所述绒面透明导电膜上的硅基薄膜层以及位于所述硅基薄膜层上的背电极。

发明人发现绒面透明导电膜的绒面的形貌对烧膜现象有至关重要的决定性，当绒面均匀性较差时，即当绒面的腐蚀凹坑大小、深浅不一时，造成透明导电膜和硅基薄膜之间的接触有好有差，当太阳能电池加载反向电压时，接触较差点的电阻较小，单位面积上通过电流相对过大，形成局部放电，因此产生了膜层剥落的现象，因此，在本发明技术方案中，发明人对制绒工艺进行了深入研究，发现先调整透明导电膜的温度至18℃～25℃，再采用含有氯化氢（HCl）、氟化氢（HF）、草酸（HOOC-COOH）及醋酸（CH₃COOH）的酸液对透明导电膜进行制绒形成的绒面透明导电膜的形貌较好，并可提高绒面的均匀性，进而可减少太阳能电池的烧膜现象，提高了太阳能电池的良率。所述酸液为含有氯化氢、氟化氢、草酸及醋酸的水溶液，若HCl和HF的重量分数较大，则刻蚀凹坑过大、腐蚀速率较快，并很难控制均匀性；若HCl和HF的重量分数较小，则刻蚀深度不够,绒面结构的凹凸效果不明显；若草酸和醋酸的重量分数较大，则刻蚀速度极难控制，导致绒面结构重复性差；若草酸和醋酸的重量分数较小，则腐蚀速率较慢，不利于批量生产的时效性和稳定性。

优选的，所述酸液含有0.0365%～0.182%氯化氢，0.04%～0.2%氟化氢，0.1%～0.3%草酸及0.1%～0.3%醋酸。采用较优的技术方案中的酸液对透明导电膜进行制绒，得到的绒面透明导电膜的绒面均匀性较好。

优选的，所述酸液含有0.182%氯化氢，0.08%氟化氢，0.2%草酸及0.1%醋酸；或者，所述酸液含有0.0365%氯化氢，0.04%氟化氢，0.1%草酸及0.1%醋酸；或者，所述酸液含有0.182%氯化氢，0.2%氟化氢，0.3%草酸及0.3%醋酸。

优选的，所述制绒时长为30秒、50秒、60秒、100秒或120秒。