本發(fā)明涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種太陽能電池，還涉及一種太陽能電池制備方法。

背景技術(shù)：

太陽能是目前國內(nèi)外發(fā)展的能源之一，利用太陽能電池吸收太陽能轉(zhuǎn)換為電能，具有非常大的潛力和前途來替代傳統(tǒng)能源。在各種太陽能電池中，硅基太陽能電池占到了市場總份額的90％。在硅基太陽能電池制備過程中，常規(guī)電池的制備流程是制絨-擴散-刻蝕-鍍減反射膜-絲網(wǎng)印刷-燒結(jié)，然而，較高的生產(chǎn)成本和低效率一直是困擾硅基電池發(fā)展的因素，提高太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率和降低生產(chǎn)成本是我們面對的巨大挑戰(zhàn)。

因此，如何通過改變電池絨面和電池結(jié)構(gòu)來提高提高電池轉(zhuǎn)換效率的同時降低生產(chǎn)成本是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種太陽能電池制備方法，改善了太陽能電池的絨面結(jié)構(gòu)，降低對太陽能電池的入射光損失，進而提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，降低成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種太陽能電池制備方法，包括：

步驟S1：制備等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片；

步驟S2：在所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片表面進行PN結(jié)擴散，形成PN結(jié)擴散層，在所述PN結(jié)擴散層的表面印刷副柵圖案；

步驟S3：覆蓋所述副柵圖案蒸鍍減反射膜，在所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片的背面制備背電極；

步驟S4：在所述減反射膜上印刷主柵圖案，所述主柵圖案中的主柵線與所述副柵圖案中的副柵線相互垂直，進行燒結(jié)后形成太陽能電池。

優(yōu)選的，在上述太陽能電池制備方法中，所述步驟S1中，所述制備等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片包括：

對選取的硅片進行清洗制絨，形成第一絨面層；

在所述第一絨面層上進行反應(yīng)離子刻蝕，形成第二絨面層，得到等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片。

優(yōu)選的，在上述太陽能電池制備方法中，所述步驟S1中，所述制備等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片之后，還包括：

對所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片進行刻蝕清洗從而去除邊緣磷硅玻璃以及碎屑。

優(yōu)選的，在上述太陽能電池制備方法中，所述步驟S2中，在所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片表面進行PN結(jié)擴散之前，還包括：

對所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片依次進行HF酸洗、ID水洗以及KOH堿洗。

本發(fā)明還提供一種太陽能電池，包括等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片，以及在所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片的正面依次設(shè)置的PN結(jié)擴散層、副柵圖案、減反射膜以及主柵圖案，所述主柵圖案中的主柵線與所述副柵圖案中的副柵線相互垂直。

優(yōu)選的，在上述太陽能電池中，所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片為正表面依次設(shè)置的第一絨面層以及第二絨面層的硅片。

優(yōu)選的，在上述太陽能電池中，所述硅片為金剛線切割多晶硅片。

優(yōu)選的，在上述太陽能電池中，所述金剛線切割多晶硅片的厚度范圍為168nm～212nm范圍，面積范圍為150mm*150mm～160mm*160mm。

優(yōu)選的，在上述太陽能電池中，所述減反射膜為Si_xN_y減反射膜，所述Si_xN_y減反射膜的膜厚范圍為75～85nm，折射率范圍為2.05～2.15。

優(yōu)選的，在上述太陽能電池中，所述主柵線的條數(shù)范圍為2～6根，所述副柵線的條數(shù)范圍為90～120根。

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的一種太陽能電池制備方法，包括：步驟S1：制備等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片；步驟S2：在所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片表面進行PN結(jié)擴散，形成PN結(jié)擴散層，在所述PN結(jié)擴散層的表面印刷副柵圖案；步驟S3：覆蓋所述副柵圖案蒸鍍減反射膜，在所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片的背面制備背電極；步驟S4：在所述減反射膜上印刷主柵圖案，所述主柵圖案中的主柵線與所述副柵圖案中的副柵線相互垂直，進行燒結(jié)后形成太陽能電池。

在本制備方法中，制備等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片，即在干刻后的絨面上擴散形成PN結(jié)擴散層，然后在電池PN擴散層的正上方先印刷一層副柵圖案，即無主柵電極，擴散刻蝕完就直接印刷副柵圖案，是為了增強硅片與金屬柵線之間形成更好的歐姆接觸，因為反射越低，電池絨面凹凸形貌越明顯，與漿料的接觸兼容性越差；然后再鍍減反射膜，鈍化沒有被柵線遮住的區(qū)域，其次還能氧化印刷柵線使用的漿料內(nèi)包含的氧化物；最后印刷帶有主柵圖案，目的是為了提高主細柵線的高寬比，能提高收集載流子的能力，增強電池電極與硅片之間的歐姆接觸，以及主柵收集匯流的作用，從而提高電池電性能的轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明還提供了一種太陽能電池，具有上述有益效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種太陽能電池制備方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種無主柵太陽能電池結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種有主柵太陽能電池結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1，圖1為本發(fā)明實施例提供的一種太陽能電池制備方法流程圖。圖2為本發(fā)明實施例提供的一種無主柵太陽能電池結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的一種有主柵太陽能電池結(jié)構(gòu)俯視圖。

在一種具體的實施方式中，提供了一種太陽能電池制備方法，包括：

步驟S1：制備等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16。

其中，選用厚度在210±10mm之間的多晶硅片，如選用類型的156x156尺寸的金剛線切割的多晶硅片，其厚度在190±220nm范圍內(nèi)。對多晶硅片前清洗制絨，去除原片本身的損失層及雜質(zhì)，形成第一絨面層，其中減薄量控制在0.25～0.35g之間。把上述做好的多晶片置入RIE設(shè)備中進行反應(yīng)離子干刻，也就是RIE刻蝕，最終形成一種孔直徑達200～500um大小形狀的第二絨面層，外觀呈現(xiàn)為黑色。

步驟S2：在所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16表面進行PN結(jié)擴散，形成PN結(jié)擴散層13，在所述PN結(jié)擴散層13的表面印刷副柵圖案。

其中，具有PN結(jié)擴散層13的電池，其表面方阻范圍在90～130Ω之間，上述擴散好的多晶硅片上進行絲網(wǎng)印刷，只印不帶主柵的細柵線，并且烘干，形成一種無主柵電池。需要指出的是，細柵的根數(shù)不做具體限定，根據(jù)實際需要進行設(shè)定。

步驟S3：覆蓋所述副柵圖案蒸鍍減反射膜14，在所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16的背面制備背電極15。

其中，在上述無主柵的電池片上進行PECVD鍍膜，形成一種減反射膜14，如Si_xN_y減反射膜14并覆蓋整個電池片正表面，對上述鍍好膜的多晶片背面印刷銀鋁漿，形成背電極15和背電場。

步驟S4：在所述減反射膜14上印刷主柵圖案，所述主柵圖案中的主柵線12與所述副柵圖案中的副柵線11相互垂直，進行燒結(jié)后形成太陽能電池。

其中，對上述鍍好膜的多晶片正面印刷銀漿，并在上述形成的無主柵電池上進行二次印刷，這次印刷使用的是帶有主柵圖案的掩膜板，形成一種主柵與細柵互相垂直，燒結(jié)后融為一體的正電極。

需要指出的是主柵條數(shù)已經(jīng)副柵線11即細柵線條數(shù)不做限定，根據(jù)具體情況進行限定，均在保護范圍內(nèi)。例如，主柵條數(shù)可以在2～6根之間，細柵條數(shù)在90～120根之間。

在本制備方法中，制備等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16，多晶電池的反射率一般大于20％，而通過RIE技術(shù)，可把反射率做到小于20％以下，反射率越低，說明吸收的光子越多，提高電流。在干刻后的絨面上擴散形成PN結(jié)擴散層13，然后在電池PN擴散層的正上方先印刷一層副柵圖案，即無主柵電極，擴散刻蝕完就直接印刷副柵圖案，是為了增強硅片與金屬柵線之間形成更好的歐姆接觸，因為反射越低，電池絨面凹凸形貌越明顯，與漿料的接觸兼容性越差；然后再鍍減反射膜14，鈍化沒有被柵線遮住的區(qū)域，其次還能氧化印刷柵線使用的漿料內(nèi)包含的氧化物；最后印刷帶有主柵圖案，目的是為了提高主細柵線的高寬比，能提高收集載流子的能力，增強電池電極與硅片之間的歐姆接觸，以及主柵收集匯流的作用，從而提高電池電性能的轉(zhuǎn)換效率。

在上述太陽能電池制備方法的基礎(chǔ)上，所述步驟S1中，所述制備等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16包括：

對選取的硅片進行清洗制絨，形成第一絨面層；

在所述第一絨面層上進行反應(yīng)離子刻蝕，形成第二絨面層，得到等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16。

其中，制備時Cl₂氣體的流量控制在400～1200sccm之間，O₂氣體的流量控制在900～2000sccm之間，SF₆氣體的輸入和輸出流量分別為600～700sccm和500～650sccm之間，反應(yīng)時間為3～5sec，反應(yīng)壓力為20～24pa，功率范圍在1000～2000W之間，做出的電池外觀呈黑色，反射率控制在1％～20％的絨面層。形成一種圓孔直徑達100～800nm大小形狀的納米結(jié)構(gòu)絨層的等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16。

在上述太陽能電池制備方法的基礎(chǔ)上，所述步驟S1中，所述制備等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16之后，還包括：

對所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16進行刻蝕清洗從而去除邊緣磷硅玻璃以及碎屑。

其中，多晶片進行刻蝕清洗，去除邊緣的磷硅玻璃和修整開槽后留在電池表面的碎屑及損傷部分其次，刻蝕下料端裝有O₃發(fā)生器，經(jīng)過O₃發(fā)生器的電池具有強的鈍化效果，能提高電池自身的抗衰能力。

所述步驟S2中，在所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16表面進行PN結(jié)擴散之前，還包括：

對所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16依次進行HF酸洗、ID水洗以及KOH堿洗。

具體的，把上述干刻好的多晶片置入清洗設(shè)備進行修復(fù)，其過程為：HF酸洗、去離子水ID水洗、KOH堿洗10～50S時長、ID水洗、HF+HNO₃混合溶液洗、ID水洗、加熱后ID水洗60s～120s、烘干。

本發(fā)明還提供一種太陽能電池，包括等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16，以及在所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16的正面依次設(shè)置的PN結(jié)擴散層13、副柵圖案、減反射膜14以及主柵圖案，所述主柵圖案中的主柵線12與所述副柵圖案中的副柵線11相互垂直。

進一步的，在上述太陽能電池中，所述等離子反應(yīng)刻蝕RIE硅片16包括硅片，以及在所述硅片正表面依次設(shè)置的第一絨面層、第二絨面層以及PN結(jié)擴散層13。

進一步的，在上述太陽能電池中，所述減反射膜14為Si_xN_y減反射膜14，所述Si_xN_y減反射膜14的膜厚范圍為75～85nm，折射率范圍為2.05～2.15。

進一步的，在上述太陽能電池中，所述主柵線12的條數(shù)范圍為2～6根，所述副柵線11的條數(shù)范圍為90～120根。

需要指出的是，主柵線12的條數(shù)和副柵線11的條數(shù)包括但不限于上述范圍，根據(jù)具體情況進行設(shè)定，均在保護范圍內(nèi)。

進一步的，在上述太陽能電池中，所述硅片為金剛線切割多晶硅片。

其中，該電池選用的硅片為金剛線切割多晶，成本上比常規(guī)砂漿線切的多晶便宜。硅片還可以選用其它類型，均在保護范圍內(nèi)。

進一步的，在上述太陽能電池中，所述金剛線切割多晶硅片的厚度范圍為168nm～212nm范圍，面積范圍為150mm*150mm～160mm*160mm。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。