[发明专利]一种HACL太阳电池的制备方法

说明书

本发明公开了一种HACL太阳电池的制备方法，其包括以下步骤：(1)对硅片表面进行去除损伤层和清洗处理；(2)以硅片作为基底其两面制备相同掺杂类型的重掺杂晶体硅层；(3)双面减反射钝化层制备；(4)双面按照细金属栅线的图案进行开槽；(5)表面清洗；(6)依次沉积本征非晶硅钝化层和重掺杂非晶硅层；(7)金属栅线制备；(8)去除栅线覆盖区域之外区域的非晶硅薄膜。本发明实现了HACL结构双面太阳电池的制备，且技术方案适宜大规模批量生产；同时本发明先完成全表面的镀膜再制备金属栅线，使得金属栅线在其基本作用外还起到了掩膜的作用，保护需要的非晶硅膜层，实现了非晶硅膜层的局域化。

技术领域

本发明属于太阳电池和半导体器件领域，涉及晶体硅太阳电池的制造技术，具体涉及一种HACL太阳电池的制备方法。

背景技术

对于地面用太阳电池，双面进光的结构实际发电量高于同等标称功率的单面进光太阳电池的认识已经被行业普遍接受。目前主流的双面进光太阳电池均是以n型晶体硅片为基底的。一种是基于pn同质结结构的n-PERT结构，特点是短路电流大，开路电压低；另一类是基于pn异质结结构的，以HIT结构为代表，特点是短路电流小，开路电压高。如何提高前者的开路电压和提高后者的短路电流一直是难点，也是业内努力的方向。如能结合二者的特点，发明一种新的结构，同时获得高短路电流、高开路电压的优点，有望进一步提高双面晶体硅太阳电池的性能。

南昌大学科研团队提出了“局域化结”的理念，以此优化晶体硅太阳电池的结构，有望获得即具有HIT高开路电压又具有PERT高短路电流特性的的高性能太阳电池，并申请了中国发明专利(申请号：201810198904.8)，该结构简称为HACL(请参考：arXiv.orgphysicsarXiv:1906.06010.2019-07)。该结构很特殊，尽管性能很好，但如何实现，如何能够以低成本的适宜规模生产的技术实现是个难题。

发明内容

针对现有技术中的不足与难题，本发明的主要目的是提供一种适宜规模生产的HACL结构太阳电池的制备技术。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种HACL太阳电池的制备方法，包括依次进行的以下步骤：

步骤(1)对硅片两表面进行处理，采用制绒或者化学抛光处理等方法去除损伤层并进行清洗；

步骤(2)双面重掺杂晶体硅层制备，以硅片作为基底，采用扩散法在其两面制备相同掺杂类型的重掺杂晶体硅层；

步骤(3)双面减反射钝化层制备，在硅片两面的重掺杂晶体硅层上采用PECVD(是指等离子体增强化学的气相沉积法)等方法制备氮化硅作为减反射钝化层，并在PECVD制备结束后对硅片进行快速热处理，以增强氮化硅薄膜的致密性和钝化效果；

步骤(4)双面开槽，在硅片的两表面按照细金属栅线的图案进行开槽，在两面上形成若干组凹槽，并去除凹槽相应位置上的氮化硅以及其下面的重掺杂晶体硅层；

步骤(5)表面清洗，采用RCA清洗工艺结合氢氟酸去除自然氧化层的方式对双面开槽后的硅片表面进行清洗；

步骤(6)非晶硅薄膜沉积，在硅片其中一面的减反射钝化层、凹槽内均依次沉积本征非晶硅钝化层和重掺杂p型非晶硅层；在硅片另外一面的减反射钝化层、凹槽内依次沉积本征非晶硅钝化层和重掺杂n型非晶硅层；

步骤(7)金属栅线制备，在凹槽处制备金属栅线，以Ni/Cu/Ag或者Ti/Ag复合膜层结构作为导电细栅线；

步骤(8)去除金属栅线覆盖区域之外区域的非晶硅薄膜，以稀碱溶液(是指质量百分比5％以下的碱性溶液)浸泡的方式去除金属栅线覆盖区域之外的非晶硅薄膜。