[发明专利]一种全背电极晶体硅太阳电池的制备方法

摘要

本发明涉及一种全背电极晶体硅太阳电池的制备方法，包括预清洗，去损伤，掩膜保护，金字塔绒面的制备，绒面的第二次制备，绒面后处理，后清洗，全背电极电池制作等步骤。通过本发明制备的带有纳米构造形貌的晶体硅金字塔绒面，具有覆盖整个金字塔表面的纳米短柱，且金字塔尖等仍旧清晰，经测试，绒面表面反射率由常规工艺的12.5％降低至3.7％。

主权项

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。