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单晶太阳能电池表面微区可控修饰工艺

阅读:162发布:2020-05-12

专利汇可以提供单晶太阳能电池表面微区可控修饰工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种单晶 硅 太阳能 电池 表面微区可控修饰工艺,将扩散处理后的单晶 硅片 在 电极 印刷前还采用表面微区可控修饰工艺进行表面微区修饰清洗,即以含有弱 碱 和 表面活性剂 的 水 溶液处理扩散后的 单晶硅 片以去除表面的微 缺陷 和有害杂质。本发明基于含有表面活性剂的表面微区可控修饰工艺对扩散后的硅片表面进行选择性修饰处理,减少表面磷及其他各种杂质对短波量子响应的影响,大大提高电池的短波内 量子效率 ,具有十分广阔的应用前景。,下面是单晶太阳能电池表面微区可控修饰工艺专利的具体信息内容。

1.一种单晶太阳能电池表面微区可控修饰工艺,其特征是:将扩散处理后的单晶硅片电极印刷前还采用表面微区可控修饰工艺进行表面微区修饰清洗,即以含有弱表面活性剂溶液处理扩散后的单晶硅片以去除表面的微缺陷和有害杂质;弱碱为烷基铵类或甜菜碱类,水溶液中弱碱的重量百分含量为0.1~10%;表面活性剂的重量百分含量≤0.1%;表面活性剂为聚甲基硅烷、聚醚改性硅油、磷酸酯、高级醇醚化合物中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的单晶硅太阳能电池表面微区可控修饰工艺,其特征是:单晶硅片在含有弱碱和表面活性剂的水溶液中处理时,含有弱碱和表面活性剂的水溶液的温度为25~85℃,时间为30秒~10分钟。

说明书全文

单晶太阳能电池表面微区可控修饰工艺

技术领域:

[0001] 本发明涉及一种单晶硅太阳能电池制备中的表面微区修饰工艺。背景技术:
[0002] 单晶硅太阳电池的效率主要取决于三个方面——吸光量,光电量子效率和光电子的收集效率。其中,光电量子效率是描述被太阳电池吸收的光子转换成电子的比率。提高单晶硅太阳电池的效率则必须要同时提高吸光量,光电转换效率和收集效率。绒面制备是降低光的反射率,增大吸光量的有效手段,消除PN结的复合中心能够有效提高光电量子效率,而单晶硅电池的缺陷、杂质、电阻率和PN结的特性等对光电子收集效率有重要影响。
[0003] 扩散是单晶硅太阳电池光电转换的核心工艺,扩散后表面的微观结构和PN结特性的好坏直接决定电池品质的优劣。硅片表面微观结构包括表层绒面起伏及表层有害杂质和各种缺陷态,这些缺陷和杂质会对扩散过程中磷的局部浓度和分布均匀性产生重要影响。因此,表面微观结构直接影响PN结的形态,从而影响电池品质和性能。
[0004] 根据浓度梯度概念,从表面到硅片体内一定深度,磷的浓度是由高到低。且受到绒面状态、缺陷和杂质的影响,表面磷的浓度分布也不均匀。表面高浓度的磷特别是非活性的磷对电池的性能有很大的影响,主要表现在短波量子响应差。另一方面,较高浓度的磷能够改善金属化过程的接触电阻,使这部分的功率损失降低,填充因子提高。因此,表面磷浓度处在一个矛盾状态中。
[0005] 实验研究表明,在不改变电阻的情况下,表层局部区域磷的浓度越高以及形成复合中心的有害杂质越多,则表面复合越严重,短路电流和开路电压损失越大,光电转换效率越低。因此,对表面的修饰处理已经成为单晶硅太阳能电池迈向高效率的发展趋势之一。发明内容:
[0006] 本发明的目的在于提供一种减少表面磷及其他各种杂质对短波量子响应的影响,提高电池的短波内量子效率的单晶硅太阳能电池表面微区可控修饰工艺。
[0007] 本发明的技术解决方案是:
[0008] 一种单晶硅太阳能电池表面微区可控修饰工艺,其特征是:将扩散处理后的单晶硅片在电极印刷前还采用表面微区可控修饰工艺进行表面微区修饰清洗,即以含有弱表面活性剂溶液处理扩散后的单晶硅片以去除表面的微缺陷和有害杂质。
[0009] 弱碱为烷基铵类或甜菜碱类,水溶液中弱碱的重量百分含量为0.1~10%;表面活性剂的重量百分含量≤0.1%。
[0010] 单晶硅片在含有弱碱和表面活性剂的水溶液中处理时,含有弱碱和表面活性剂的水溶液的温度为25~85℃,时间为30秒~10分钟。
[0011] 表面活性剂为聚甲基硅烷、聚醚改性硅油、磷酸酯、高级醇醚化合物中的一种或几种。
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