[发明专利]一种异质结太阳能电池及其制备方法、退火方法

说明书

技术领域

本发明涉及异质结太阳能电池技术领域，尤其涉及一种异质结太阳能电池及其制备方法、退火方法。

背景技术

随着光伏产业及其市场的发展，开发高效率、低成本、高稳定性的异质结太阳能电池已成为主要研究方向。氢化非晶硅(a-Si:H)/晶体硅(c-Si)异质结太阳能电池结合了晶体硅与薄膜硅技术的优点，既利用了低温的薄膜沉积工艺，又发挥了晶体硅高迁移率的优势，同时制备工艺简单，具有实现高效率、低成本异质结太阳能电池的潜力。

传统的异质结太阳能电池制备工艺流程如图1所示，包括：晶体硅片制绒清洗102、第一本征层I层沉积104、掺杂层P(或N)层沉积106、第二本征层I层沉积108、掺杂层N(或P)层沉积110、透明导电膜沉积112、丝网印刷114、退火116，其中，退火116工艺，如图2所示，是指对晶体硅片先进行烘干202处理，烘干202处理后对晶体硅片进行固化204处理。烘干202处理的温度为80℃-140℃，固化204处理的温度为180℃-260℃。

透明导电膜层的体电阻、掺杂层和透明导电膜层之间的界面电阻均是电池串联电阻的重要组成部分，电池串联电阻会影响电池填充因子，进而影响电池的性能，现有异质结太阳能电池制备工艺中，在丝网印刷之后对晶体硅片采用先烘干后固化的步骤进行退火处理，这样的退火处理虽然可以使电极中的有机溶剂脱离浆料，并使电极和晶体硅片本身形成欧姆接触，但是退火不够充分，不能有效降低透明导电膜层的体电阻以及掺杂层与透明导电膜层之间的界面电阻，导致电池串联电阻过大，电池填充因子偏低，从而降低了电池性能。

综上所述，现有异质结太阳能电池的制备工艺中，对晶体硅片的退火不够充分，不能有效降低透明导电膜层的体电阻以及掺杂层与透明导电膜层之间的界面电阻，导致电池串联电阻过大，电池填充因子偏低，降低了电池性能。

发明内容

本发明实施例提供了一种异质结太阳能电池及其制备方法、退火方法，用以对晶体硅片进行充分退火，从而降低电池串联电阻，提升电池填充因子，提高电池性能。

本发明实施例提供的一种异质结太阳能电池的退火方法，包括：在对晶体硅片进行丝网印刷之后，对所述晶体硅片进行第一次退火处理，其中，所述第一次退火处理包括依次进行的烘干处理、固化处理；对经过固化处理之后的晶体硅片进行第二次退火处理。

本发明实施例提供的上述方法中，在对晶体硅片进行丝网印刷之后，对晶体硅片进行第一次退火处理，也即对晶体硅片依次进行烘干处理、固化处理；在对晶体硅片固化处理之后，对晶体硅片进行第二次退火处理，与现有技术中在丝网印刷之后只进行烘干处理和固化处理，不能有效降低透明导电膜层的体电阻以及掺杂层与透明导电膜层之间的界面电阻，导致电池串联电阻过大相比，通过在对晶体硅片进行固化处理之后，再进行第二次退火处理，实现了对晶体硅片充分的退火，从而降低透明导电膜层的体电阻，改善电池界面之间的接触特性，促进透明导电膜层和掺杂层之间形成低电阻的欧姆接触，降低电池串联电阻，提升电池填充因子，提高电池性能。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述第二次退火处理的退火温度大于或等于120℃且小于或等于180℃。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述第二次退火处理的退火温度大于或等于140℃且小于或等于160℃。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述第二次退火处理的退火时间大于或等于2分钟且小于或等于30分钟。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述第二次退火处理的退火时间大于或等于7分钟且小于或等于10分钟。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述第二次退火处理在真空条件或大气条件下进行。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述烘干处理的温度大于或等于80℃且小于或等于140℃。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述固化处理的温度大于或等于180℃且小于或等于260℃。

本发明实施例提供的一种异质结太阳能电池的制备方法，包括：对晶体硅片进行制绒清洗；在所述晶体硅片第一侧表面依次沉积第一本征层I层和第一掺杂层；在所述晶体硅片第二侧表面依次沉积第二本征层I层和第二掺杂层；在所述第一掺杂层表面和所述第二掺杂层表面沉积透明导电膜；对沉积透明导电膜之后的晶体硅片进行丝网印刷；采用本发明上述实施例提供的退火方法对丝网印刷之后的晶体硅片进行退火。