[发明专利]一种单晶硅太阳能电池及其制造方法

说明书

本发明涉及一种单晶硅太阳能电池的制造方法，其包括在P型单晶硅片的上表面形成纹理化层；在所述P型单晶硅片的上表面形成N型硅层；在所述N型硅层上沉积氮化硅钝化层，并对所述氮化硅钝化层进行刻蚀处理以在预备形成上电极的区域形成开口，以暴露所述N型硅层；在所述P型单晶硅片的上表面旋涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液，并进行退火处理；在所述P型单晶硅片的下表面依次旋涂含有硫化钨二维纳米材料的溶液和含有硫化钛二维纳米材料的溶液，并进行退火处理，以形成复合界面层；在所述P型单晶硅片的上表面形成上电极，并在所述P型单晶硅片的下表面形成下电极。该方法形成的单晶硅太阳能电池具有优异的光电转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种单晶硅太阳能电池及其制造方法。

背景技术

随着工业的高度发展和人口的持续增长，对能源的需求也急剧增加，其中煤炭和石油是最主要的能源材料。然而地球上的煤炭和石油总储藏量有限且不可再生，因而全球面临着严峻的能源问题。同时煤炭和石油的使用过程中也会造成严重的环境污染，给我们的地球造成了巨大的灾难。只有可再生能源的大规模利用以替代煤炭和石油，才能促进人类社会的可持续发展。太阳能是来自于太阳内部的核聚变所蕴藏着的、并能爆发向外辐射的能量，与传统能源相比，太阳能取之不尽，用之不竭。如何充分利用太阳能，使得太阳能真正取代煤炭和石油，成为全人类的能源消耗的最重要来源，已成为人们的研究重点。目前通常利用太阳能电池将光能转换为电能，现有P型单晶硅太阳能电池的制备过程中，在钝化层上刻蚀开口的工艺中常会对N型硅层造成损伤，进而影响P型单晶硅太阳能电池的光电转换效率。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种单晶硅太阳能电池及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提出的一种单晶硅太阳能电池的制造方法，包括以下步骤：(1)在P型单晶硅片的上表面形成纹理化层；(2)在所述P型单晶硅片的上表面形成N型硅层；(3)在所述N型硅层上沉积氮化硅钝化层，并对所述氮化硅钝化层进行刻蚀处理以在预备形成上电极的区域形成开口，以暴露所述N型硅层；(4)在所述P型单晶硅片的上表面旋涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液，并进行退火处理，以在所述氮化硅钝化层的表面和侧面以及暴露的N型硅层的表面形成氧化铝层；(5)在所述P型单晶硅片的下表面依次旋涂含有硫化钨二维纳米材料的溶液和含有硫化钛二维纳米材料的溶液，并进行退火处理，以形成复合界面层；(6)在所述P型单晶硅片的上表面形成上电极，并在所述P型单晶硅片的下表面形成下电极。

作为优选，在所述步骤(2)中，通过热扩散工艺向所述P型单晶硅片中扩散磷以形成N型磷掺杂层，或者通过离子注入工艺向所述P型单晶硅片中注入磷，并进行热处理以形成N型磷掺杂层。

作为优选，在所述步骤(3)中，通过激光刻蚀工艺形成所述开口。

作为优选，在所述步骤(4)中，旋涂含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液的次数为3-6次，且每次旋涂工序之后直接进行一次退火处理，然后再进行下一次的旋涂工序。

作为优选，在所述步骤(4)中，含有乙酰烷氧基二异丙醇铝的溶液中的乙酰烷氧基二异丙醇铝的浓度为0.2-0.5mg/ml，每次旋涂的转速为3000-5000转/分钟，每次旋涂的时间为1-5分钟，每次退火处理的具体工艺为：在空气中，在300-600℃的温度下热处理30-60分钟。

作为优选，在所述步骤(5)中，含有硫化钨二维纳米材料的溶液中的硫化钨二维纳米材料的浓度为0.2-1mg/ml，含有硫化钛二维纳米材料的溶液中的硫化钛二维纳米材料的浓度为0.5-1.5mg/ml，旋涂的转速为2000-4000转/分钟，每次旋涂的时间为1-3分钟，退火处理的温度是100-150℃，退火处理的时间为10-20分钟。

作为优选，在所述步骤(6)中，所述上电极的材质为银，所述下电极的材质为铝。

本发明还提供了一种单晶硅太阳能电池，所述单晶硅太阳能电池为采用上述方法制备形成的。