[发明专利]一种全背电极晶体硅太阳电池的制备方法

权利要求书

1.一种全背电极晶体硅太阳电池的制备方法，包括如下步骤：

S1预清洗：将准备好的太阳能级直拉单晶硅片置于由碱液与氧化剂组成的预清洗液中进行预处理，以消除衬底表层的小分子有机及无机污染物；

S2：去损伤：使用去损伤液将硅片表面的机械损伤层部分地去除，使处理后硅片表面呈现一定的抛光状；

S3：掩膜保护：采用自动贴片机或喷墨打印机在硅片的一个抛光面上贴覆一层耐酸碱腐蚀的保护膜；

S4：金字塔绒面的制备：将经过步骤S1-S3预处理后的硅片置于配制好的第一制绒液中经过第一制绒时间进行首次制绒，以在硅片表面获得随机分布的金字塔结构，之后将硅片浸泡于去氧化液中，以脱去硅片表面的氧化层；

S5：绒面的第二次制备：将得到金字塔绒面的硅片转移到具有助氧化催化离子的第二制绒液中，反应第二制绒时间，在金字塔绒面表面沉积一定数量的金属纳米粒子，随后将硅片置于第一蚀刻液中，在蚀刻温度下刻蚀第一蚀刻时间，以制得单面带有簇状纳米粒子包覆修饰的绒面金字塔结构；

S6：绒面后处理：首先将硅片置于体积比为3:1～7:1的TMAH与H₂O₂的混合液中进行清洗处理，H₂O₂的浓度为30％，TMAH的浓度为39％，控制反应温度在60～80℃，反应时间为5～15min；然后在由HF与HNO3组成的第二蚀刻液中刻蚀20s-70s，控制反应温度在10～20℃，其中，HF与HNO3的体积比为1:25～1:50，HF的浓度为49wt％，HNO3的浓度为69wt％；

S7：后清洗：将保护膜剥离，随后将硅片置于RCAⅡ溶液中进行清洗，HF浸渍后再进行RCAⅠ溶液中清洗，最终使得硅片表面获得高洁净度；

其中，所述RCAⅡ溶液是5:1:1～8:1:1的DI+HCl+H₂O₂的混合溶液，RCAⅠ溶液是4:1:1～7:1:1的DI+NH4OH+H2O2的混合溶液；

S8：全背电极电池制作：绒面制备后，首先通过等离子体化学沉积或高温扩散的方法依次在硅片的非绒面表面制备发射结、背面电场，在绒面表面制备正面电场；然后，在电池正反面选择沉积匹配的钝化薄膜层与减反射层；最后，选择使用相匹配的背面金属化工艺以完成电池制作。

2.根据权利要求1所述的全背电极晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述预清洗液为体积比为1:3-1:6的NaClO与NaOH的混合溶液，反应温度控制在65-80℃，时间控制在3-10min。

3.根据权利要求1所述的全背电极晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述去损伤液为HF与HNO3的混合溶液，HF与HNO3的体积配比为1:2-1:8，其中，HF的浓度为49.0wt％，HNO3的浓度为67.0wt％，反应温度控制在15-25℃，反应时间控制在1-5min。

4.根据权利要求1所述的全背电极晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，还添加3vol％-10vol％CH3COOH或NH4F溶液作反应缓冲液。

5.根据权利要求1所述的全背电极晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述保护膜为酚醛类树脂膜。

6.根据权利要求1所述的全背电极晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于：在步骤S4中，所述第一制绒液为3.0wt％～6.0wt％的NaOH溶液或KOH溶液，第一制绒液中还具有体积比6～10％的表面活性助剂，反应温度控制在75～90℃，第一制绒时间为20～45min；所述去氧化液为HF与HCL的混合液，HF浓度范围为2.0wt％-6.0wt％，HCl浓度在0.5wt％-3.0wt％之间，硅片在去氧化液中浸泡1min-5min。

7.根据权利要求6所述的全背电极晶体硅太阳电池的制备方法，其特征在于：所述表面活性助剂为异丙醇。