[发明专利]一种基于溶液法的多晶太阳电池的制备方法

摘要

本发明公开一种基于溶液法的多晶太阳电池的制备方法。其步骤包括：(1)利用金属辅助化学腐蚀(MACE)技术，在硅片表面制备黑硅结构；(2)采用NSR(Nano‑Structure Rebuilding)溶液对黑硅结构进行优化处理，形成均匀的倒金字塔结构；(3)在纳米结构上，通过改变扩散方阻与氮化硅钝化膜的厚度；(4)结合液相处理和PECVD技术形成氧化硅/氮化硅双层钝化结构。与酸制绒形成的蠕虫状结构相比，本发明制备的倒金字塔减反射结构具有更好的减反射效果，同时比纳米黑硅结构更易于钝化，是理想的黑硅减反射结构。采用本发明中的制备方法，可以制备出低反射率且高转换效率的多晶太阳电池。本发明工艺简便，与现有电池工艺相比，只增加液相处理工艺，成本低廉，适用于工业化量产。

主权项

一种基于溶液法的多晶黑硅太阳电池的制备方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤：(1)、将多晶硅片经过标准清洗工艺，然后浸入HF、HNO₃和H₂O混合溶液中进行腐蚀制绒，随后采用NaOH溶液去除腐蚀制绒后多孔硅微结构，去除表面损伤层的同时得到光洁的表面；(2)、将上述去除表面损伤层的多晶硅片浸入HF和AgNO₃溶液中，在表面沉积一层银纳米颗粒，纳米颗粒大小为50nm左右，溶液温度为室温；(3)、沉积完银纳米颗粒的多晶硅片浸入HF和H₂O₂混合溶液中进行腐蚀，得到孔径50‑100nm，孔深500nm的纳米孔洞多晶黑硅片，溶液温度为室温；(4)、将腐蚀完的多晶黑硅片浸入NH₃·H₂O和H₂O₂混合溶液中进行清洗，去除残留银纳米颗粒，溶液温度为室温；(5)、将制备好的多晶黑硅片浸入NSR溶液中进行腐蚀扩孔，NSR溶液的组成为40％NH₄F∶H₂O₂∶H₂O＝1∶2∶4，反应温度为50℃，反应时间60‑600s， 制备得到边长100‑500nm，深度100‑500nm的倒金字塔多晶黑硅结构；(6)、进行扩散前清洗后，在扩散炉内进行扩散形成PN结，随后采用湿刻工艺，对扩散后的多晶黑硅片进行背结与边缘结刻蚀，及表面磷硅玻璃和扩散死层去除；(7)、在温度为80℃、比例为69％HNO₃∶H₂O＝1∶3溶液中水浴处理30min，制备内层的氧化硅钝化层，然后在PECVD中沉积70‑100nm的氮化硅减反射钝化膜，形成一种氧化硅膜和氮化硅薄膜构成的双层钝化结构；(8)、然后采用丝网印刷工艺进行电极制备，烧结后形成欧姆接触，最终制得多晶黑硅太阳电池。