太阳电池及其制备方法与流程

1.本发明涉及太阳电池技术领域，特别是涉及一种太阳电池及其制备方法。


背景技术：

2.目前，太阳电池的制备工艺日趋成熟，已经能够实现标准化生产。其中，太阳电池的主要制备工艺如下：硅棒拉晶并切片、制绒、高温扩散、激光掺杂、刻蚀抛光、镀膜以及丝网印刷。
3.然而，在硅棒拉晶和切片过程中会引入部分金属和非金属杂质，这些杂质会在硅片体内形成深能级的复合中心，严重降低了后续由该硅片制备的太阳电池的少子寿命和少子的扩散距离，从而降低太阳电池的效率，并增加太阳电池功率的衰减。另外，硅片在制绒以及刻蚀抛光等过程中，在硅片的表面会形成较多的悬挂键和微尺寸结构，而这些悬挂键和微尺寸结构具有很强的吸附杂质的作用，因此也会降低太阳电池的效率，并增加太阳电池功率的衰减。同时，硅片在高温扩散和激光掺杂时，由于高温和激光开槽的影响，硅片的晶体结构受到了破坏，造成晶体结构缺陷，加剧了少子的复合，因此也进一步降低太阳电池的效率，并增加太阳电池功率的衰减。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种能够提高效率和降低功率衰减的太阳电池的制备方法。
5.另，还有必要提供一种太阳电池。
6.本发明至少一实施例提供了一种太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
7.对制绒并扩散后的硅片进行钝化处理，得到第一硅片中间体；
8.对所述第一硅片中间体进行激光掺杂，得到第二硅片中间体；
9.对所述第二硅片中间体进行钝化处理，得到第三硅片中间体；
10.对所述第三硅片中间体进行刻蚀抛光，得到第四硅片中间体；
11.对所述第四硅片中间体进行钝化处理，得到第一太阳电池中间体；
12.在所述第一太阳电池中间体上镀膜，得到第二太阳电池中间体；以及在所述第二太阳电池中间体上制备电极，得到太阳电池。
13.在其中一些实施例中，所述钝化处理包括氢钝化处理和热氧钝化处理。
14.在其中一些实施例中，所述氢钝化处理包括以下步骤：
15.将所述制绒并扩散后的硅片、所述第二硅片中间体或所述第四硅片中间体放置在容器中，并设置所述容器的温度为第一预定温度；以及
16.升高所述容器的温度至第二预定温度，并保持第一预定时间；
17.其中，在升高所述容器温度的同时向所述容器内通入含有氢气和氮气的第一混合气体。
18.在其中一些实施例中，所述制备方法包括以下(1)～(3)中的至少一种：
19.(1)所述第一预定温度为350℃～400℃；
20.(2)所述第二预定温度为650℃～700℃；
21.(3)所述第一预定时间为20min～25min。
22.在其中一些实施例中，升高所述容器的温度的速率小于或等于10℃/min。
23.在其中一些实施例中，在所述第一混合气体中，氢气的体积流量为1000sccm～2000sccm，氮气的体积流量为2000sccm～3000sccm。
24.在其中一些实施例中，所述热氧钝化处理包括以下步骤：
25.保持所述容器的温度为所述第二预定温度，并向所述容器内通入含有氧气和氮气的第二混合气体，并保持第二预定时间，得到氧化硅薄膜；以及
26.对所述容器进行降温，并向所述容器内通入氮气。
27.在其中一些实施例中，所述制备方法包括以下(4)～(5)中的至少一种：
28.(4)在所述第二混合气体中，氧气的体积流量为2000sccm～3000sccm，氮气的体积流量为1000sccm～2000sccm；
29.(5)所述第二预定时间为15min～25min。
30.在其中一些实施例中，所述容器为等离子增强型化学气相淀积管式炉。
31.本发明至少一实施例提供了一种太阳电池，所述太阳电池采用上述的制备方法制备。
32.本发明对制绒并扩散后的硅片进行钝化处理，以对在制绒并扩散后的硅片中产生的复合中心进行实时有效的钝化，有效提高了少子寿命，并增加了少子的扩散距离，从而提高了所述太阳电池的效率，并降低所述太阳电池功率的衰减。同时，本发明还在激光掺杂以及刻蚀抛光后分别增加钝化的步骤，以分别改善激光开槽以及刻蚀抛光产生的晶格缺陷和杂质复合中心，以提高少子寿，并增加少子的扩散距离，从而进一步提高了所述太阳电池的效率，并进一步降低了所述太阳电池功率的衰减。
附图说明
33.图1为本发明提供的太阳电池的制备流程图。
具体实施方式
34.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.请参阅图1，本发明至少一实施例提供一种太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
37.步骤s11、提供硅棒，并对所述硅棒进行拉晶和切片处理，得到初始硅片。
38.其中，所述初始硅片中具有金属杂质以及非金属杂质中的至少一种。在一实施例中，所述金属杂质包括纳(na)杂质、铁(fe)杂质、镁(mg)杂质以及锰(mn)杂质中的至少一
种。在一实施例中，所述非金属杂质包括碳(c)杂质、氧(o)杂质以及硫(s)杂质中的至少一种。
39.其中，所述金属杂质以及所述非金属杂质能够在所述初始硅片内形成复合中心。
40.步骤s12、对所述初始硅片进行制绒，得到制绒硅片。
41.其中，所述制绒硅片的表面具有悬挂键和微尺寸结构。在一实施例中，所述微尺寸结构可为制绒绒面。
42.步骤s13、对所述制绒硅片进行扩散，得到制绒并扩散后的硅片。
43.在一实施例中，可对所述制绒硅片进行磷扩散，得到所述制绒并扩散后的硅片。在一实施例中，所述磷扩散的温度为850℃，所述磷扩散的时间为100min。
44.在另一实施例中，也可对所述制绒硅片进行硼扩散，得到所述制绒并扩散后的硅片。在一实施例中，所述硼扩散的温度为880℃。
45.其中，所述制绒并扩散后的硅片的表面具有pn结。
46.步骤s14、对所述制绒并扩散后的硅片进行钝化处理，得到第一硅片中间体。
47.具体地，对所述制绒并扩散后的硅片分别进行氢钝化处理和热氧钝化处理，得到所述第一硅片中间体。
48.更具体地，将所述制绒并扩散后的硅片放置在容器中，先向所述容器中通入氮气并吹扫2min～5min，同时设置所述容器的温度为第一预定温度，然后以小于或等于10℃/min的升温速率将所述容器的温度升至第二预定温度，保持第一预定时间，并在升高所述容器温度的同时向所述容器内通入含有氢气和氮气的第一混合气体，以对所述制绒并扩散后的硅片进行氢钝化处理。在完成所述氢钝化处理之后，在保持所述容器的温度为所述第二预定温度的条件下，对所述容器进行缓慢的抽真空，以完全排空所述容器内的氢气，然后向所述容器中通入氮气并吹扫2min～5min，再向所述容器内通入含有氧气和氮气的第二混合气体，并保持第二预定时间，生成氧化硅薄膜，然后对所述容器进行缓慢降温，并持续10min～15min，再向所述容器内通入氮气以使所述容器内的压力为大气压，以对经所述氢钝化处理之后的所述制绒并扩散后的硅片进行热氧钝化处理，从而得到所述第一硅片中间体，最后将得到的所述第一硅片中间体从所述容器中取出。
49.在一实施例中，所述第一预定温度可为350℃～400℃。
50.在一实施例中，所述第二预定温度可为650℃～700℃。
51.在一实施例中，所述第一预定时间可为20min～25min。
52.在一实施例中，在所述第一混合气体中，氢气的体积流量可为1000sccm～2000sccm，氮气的体积流量可为2000sccm～3000sccm。即在向所述容器内通入所述第一混合气体时，通入的氢气的体积流量可为1000sccm～2000sccm，通入的氮气的体积流量可为2000sccm～3000sccm。
53.在一实施例中，在所述第二混合气体中，氧气的体积流量可为2000sccm～3000sccm，氮气的体积流量可为1000sccm～2000sccm。即在向所述容器内通入所述第二混合气体时，通入的氧气的体积流量可为2000sccm～3000sccm，通入的氮气的体积流量可为1000sccm～2000sccm。
54.在一实施例中，所述第二预定时间可为15min～25min。
55.在一实施例中，所述容器可为等离子增强型化学气相淀积(pecvd)管式炉。
56.其中，对所述制绒并扩散后的硅片进行钝化处理能够修复由于扩散高温对所述制绒并扩散后的硅片内的晶格损伤，且生成的所述氧化硅薄膜能够有效的保护所述制绒并扩散后的硅片表面的pn结，减轻后续se激光开槽带来的晶格破坏和少子复合。同时，生成的所述氧化硅薄膜包含大量的正电荷，从而提供了优秀的场效应钝化。
57.其中，对所述制绒并扩散后的硅片进行钝化处理还能够钝化由于制绒绒面和扩散高温对硅片带来的复合中心损伤。
58.步骤s15、对所述第一硅片中间体进行激光掺杂，得到第二硅片中间体。
59.具体地，对所述第一硅片中间体进行se激光掺杂，得到所述第二硅片中间体。
60.步骤s16、对所述第二硅片中间体进行钝化处理，得到第三硅片中间体。
61.在一实施例中，对所述第二硅片中间体进行钝化处理的步骤和对所述制绒并扩散后的硅片进行钝化处理的步骤相同，具体可参考步骤s14，在此不再详述。
62.其中，对所述第二硅片中间体进行钝化处理能够实时改善由于激光开槽造成的硅片损伤导致的少子寿命降低，并在后续刻蚀前预加了一层氧化硅薄膜保护层，有效改善了可能的过度蚀刻，提高了硅片的良率和外观通过率。同时，在对所述第二硅片中间体进行钝化处理过程中形成的氧化硅薄膜包含大量的正电荷，从而提供了优秀的场效应钝化。
63.其中，对所述第二硅片中间体进行钝化处理能够钝化se激光带来的损伤和复合中心。
64.步骤s17、对所述第三硅片中间体进行刻蚀抛光，得到第四硅片中间体。
65.步骤s18、对所述第四硅片中间体进行钝化处理，得到第一太阳电池中间体。
66.在一实施例中，对所述第四硅片中间体进行钝化处理的步骤和对所述制绒并扩散后的硅片进行钝化处理的步骤相同，具体可参考步骤s14，在此不再详述。
67.其中，对所述第四硅片中间体进行钝化处理能够有效的减少表面复合，钝化了所述第四硅片中间体上的残留杂质和晶格缺陷，并为后续镀膜中高功率射频电源可能造成的硅片损伤预先提供了氧化硅薄膜保护层。同时，在对所述第四硅片中间体进行钝化处理过程中形成的氧化硅薄膜包含大量的正电荷，从而提供了优秀的场效应钝化。
68.在一实施例中，在对所述第四硅片中间体进行钝化处理之后，还需要对所述第四硅片中间体进行退火，从而得到所述第一太阳电池中间体。
69.在一实施例中，对所述第四硅片中间体进行退火的温度为700℃，对所述第四硅片中间体进行退火的时间为45min。
70.步骤s19、在所述第一太阳电池中间体上镀膜，得到第二太阳电池中间体。
71.具体地，对所述第一太阳电池中间体进行背钝化处理，并在经背钝化处理后的所述第一太阳电池中间体的背面镀膜以及在经背钝化处理后的所述第一太阳电池中间体的正面镀膜，从而得到所述第二太阳电池中间体。
72.在一实施例中，对所述第一太阳电池中间体进行背钝化处理，并在经背钝化处理后的所述第一太阳电池中间体的背面镀膜以及在经背钝化处理后的所述第一太阳电池中间体的正面镀膜的总时间可为2.5h。在一实施例中，对所述第一太阳电池中间体进行背钝化处理，并在经背钝化处理后的所述第一太阳电池中间体的背面镀膜以及在经背钝化处理后的所述第一太阳电池中间体的正面镀膜的温度为450℃～500℃。
73.步骤s20、在所述第二太阳电池中间体上制备电极，得到太阳电池。
74.具体地，可采用丝网印刷的方式在所述第二太阳电池中间体上制备所述电极，从而得到所述太阳电池。
75.在一实施例中，在制备所述电极之前，还可对所述第二太阳电池中间体进行背激光开槽。
76.在一实施例中，所述太阳电池可为perc太阳电池。其中，本发明中的太阳电池还可为其他类型的太阳电池，如topcon太阳电池等。可以理解，当发明中的太阳电池为topcon太阳电池时，步骤s19也相应的改变。
77.本发明至少一实施例提供一种采用上述制备方法制备的太阳电池。
78.在一实施例中，所述太阳电池可为perc太阳电池。其中，本发明中的太阳电池还可为其他类型的太阳电池，如topcon太阳电池等。
79.本发明在对所述制绒硅片进行扩散后增加钝化的步骤，以对由制绒和扩散在所述制绒并扩散后的硅片中产生的复合中心进行实时有效的钝化，并生成所述氧化硅薄膜以保护所述制绒并扩散后的硅片上的pn结，减少死层，有效提高了少子寿命，并增加了少子的扩散距离，从而提高了所述太阳电池的效率，并降低所述太阳电池功率的衰减。同时，本发明还在激光掺杂以及刻蚀抛光后分别增加钝化的步骤，以分别改善激光开槽以及刻蚀抛光产生的晶格缺陷和杂质复合中心，以提高少子寿，并增加少子的扩散距离，从而进一步提高了所述太阳电池的效率，并进一步降低了所述太阳电池功率的衰减。
80.本发明不仅能够有效减少硅片内部的杂质和晶格缺陷，同时也实现了优良的钝化效果，有效增加了少子的寿命和扩散长度，能够有效的减少硅片内部的杂质和晶格缺陷，提高了太阳电池的开路电压，并减少了串联电阻。
81.本发明中的所述氢钝化处理能够通过氢键去饱和界面的悬挂键，从而降低界面态密度，这属于化学钝化。本发明采用热氧化法制备的氧化硅薄膜中存在大量的固定正电荷，这些固定正电荷将产生场效应钝化作用，降低了硅片表面的缺陷密度，可以获得低的表面复合速率，这是场效应钝化。在慢升温的过程中，硅片体内氧沉淀的生长速率大于氧沉淀晶核临界尺寸的扩张速率，氧沉淀的生长和形核同时进行，从而形成了高密度且具有强烈吸杂效果的微缺陷，有效清除硅片内部的杂质。同时，缓慢升温的过程提高了硅晶体结构的修复能力，能够有效减少硅片内部的晶格缺陷，这属于体钝化过程。因此，本发明同时实现了体钝化、化学钝化和场效应钝化。
82.以下通过具体实施例和对比例对本发明作进一步说明。
83.实施例1
84.(1)提供硅棒，并对硅棒进行拉晶和切片处理，得到初始硅片。其中，初始硅片中具有金属杂质以及非金属杂质，金属杂质包括纳杂质、铁杂质、镁杂质以及锰杂质，非金属杂质包括碳杂质、氧杂质以及硫杂质。
85.(2)对初始硅片进行制绒，得到制绒硅片。其中，制绒硅片的表面具有悬挂键和微尺寸结构。
86.(3)对制绒硅片进行磷扩散，得到制绒并扩散后的硅片。其中，磷扩散的温度为850℃，磷扩散的时间为100min。
87.(4)将制绒并扩散后的硅片放置在等离子增强型化学气相淀积管式炉中，先向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮气并吹扫2min～5min，同时设置等离子增强型化
学气相淀积管式炉的温度为350℃，然后以小于或等于10℃/min的升温速率将等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度升至650℃，保持20min，并在升高等离子增强型化学气相淀积管式炉温度的同时向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氢气和氮气的第一混合气体，并设置氢气的体积流量为1000sccm以及设置氮气的体积流量为2000sccm，以实现氢钝化处理。在完成氢钝化处理之后，在保持等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度为650℃的条件下，对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢的抽真空，以完全排空等离子增强型化学气相淀积管式炉内的氢气，然后向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮气并吹扫2min～5min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氧气和氮气的第二混合气体，并设置氮气的体积流量为1000sccm以及设置氧气的体积流量为2000sccm，并保持15min，以生成氧化硅薄膜，然后对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢降温，并持续10min～15min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入氮气以使等离子增强型化学气相淀积管式炉内的压力为大气压，以实现热氧钝化处理，从而得到第一硅片中间体，最后将第一硅片中间体从等离子增强型化学气相淀积管式炉中取出。
88.(5)对第一硅片中间体进行se激光掺杂，得到第二硅片中间体。
89.(6)将第二硅片中间体放置在等离子增强型化学气相淀积管式炉中，先向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮气并吹扫2min～5min，同时设置等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度为350℃，然后以小于或等于10℃/min的升温速率将等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度升至650℃，保持20min，并在升高等离子增强型化学气相淀积管式炉温度的同时向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氢气和氮气的第一混合气体，并设置氢气的体积流量为1000sccm以及设置氮气的体积流量为2000sccm，以实现氢钝化处理。在完成氢钝化处理之后，在保持等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度为650℃的条件下，对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢的抽真空，以完全排空等离子增强型化学气相淀积管式炉内的氢气，然后向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮气并吹扫2min～5min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氧气和氮气的第二混合气体，并设置氮气的体积流量为1000sccm以及设置氧气的体积流量为2000sccm，并保持15min，以生成氧化硅薄膜，然后对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢降温，并持续10min～15min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入氮气以使等离子增强型化学气相淀积管式炉内的压力为大气压，以实现热氧钝化处理，从而得到第三硅片中间体，最后将第三硅片中间体从等离子增强型化学气相淀积管式炉中取出。
90.(7)对第三硅片中间体进行刻蚀抛光，得到第四硅片中间体。
91.(8)将第四硅片中间体放置在等离子增强型化学气相淀积管式炉中，先向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮气并吹扫2min～5min，同时设置等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度为350℃，然后以小于或等于10℃/min的升温速率将等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度升至650℃，保持20min，并在升高等离子增强型化学气相淀积管式炉温度的同时向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氢气和氮气的第一混合气体，并设置氢气的体积流量为1000sccm以及设置氮气的体积流量为2000sccm，以实现氢钝化处理。在完成氢钝化处理之后，在保持等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度为650℃的条件下，对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢的抽真空，以完全排空等离子增强型化学气相淀积管式炉内的氢气，然后向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮
气并吹扫2min～5min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氧气和氮气的第二混合气体，并设置氮气的体积流量为1000sccm以及设置氧气的体积流量为2000sccm，并保持15min，以生成氧化硅薄膜，然后对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢降温，并持续10min～15min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入氮气以使等离子增强型化学气相淀积管式炉内的压力为大气压，以实现热氧钝化处理，最后将热氧钝化处理后的第四硅片中间体从等离子增强型化学气相淀积管式炉中取出。
92.(9)对取出的第四硅片中间体进行退火，得到第一太阳电池中间体。其中，退火的温度为700℃，退火的时间为45min。
93.(10)对第一太阳电池中间体进行背钝化处理，并在经背钝化处理后的第一太阳电池中间体的背面镀膜以及在经背钝化处理后的第一太阳电池中间体的正面镀膜，从而得到第二太阳电池中间体。
94.(11)对第二太阳电池中间体进行背激光开槽。
95.(12)采用丝网印刷的方式在背激光开槽后的第二太阳电池中间体上制备电极，从而得到perc太阳电池。
96.对比例1
97.(1)提供硅棒，并对硅棒进行拉晶和切片处理，得到初始硅片。其中，初始硅片中具有金属杂质以及非金属杂质，金属杂质包括纳杂质、铁杂质、镁杂质以及锰杂质，非金属杂质包括碳杂质、氧杂质以及硫杂质。
98.(2)对初始硅片进行制绒，得到制绒硅片。其中，制绒硅片的表面具有悬挂键和微尺寸结构。
99.(3)对制绒硅片进行磷扩散，得到制绒并扩散后的硅片。其中，磷扩散的温度为850℃，磷扩散的时间为100min。
100.(4)对制绒并扩散后的硅片进行se激光掺杂，得到第一硅片中间体。
101.(5)对第一硅片中间体进行刻蚀抛光，得到第二硅片中间体。
102.(6)对第二硅片中间体进行退火，得到第一太阳电池中间体。其中，退火的温度为700℃，退火的时间为45min。
103.(7)对第一太阳电池中间体进行背钝化处理，并在经背钝化处理后的第一太阳电池中间体的背面镀膜以及在经背钝化处理后的第一太阳电池中间体的正面镀膜，从而得到第二太阳电池中间体。
104.(8)对第二太阳电池中间体进行背激光开槽。
105.(9)采用丝网印刷的方式在背激光开槽后的第二太阳电池中间体上制备电极，从而得到perc太阳电池。
106.对比例2
107.(1)提供硅棒，并对硅棒进行拉晶和切片处理，得到初始硅片。其中，初始硅片中具有金属杂质以及非金属杂质，金属杂质包括纳杂质、铁杂质、镁杂质以及锰杂质，非金属杂质包括碳杂质、氧杂质以及硫杂质。
108.(2)对初始硅片进行制绒，得到制绒硅片。其中，制绒硅片的表面具有悬挂键和微尺寸结构。
109.(3)对制绒硅片进行磷扩散，得到制绒并扩散后的硅片。其中，磷扩散的温度为850
℃，磷扩散的时间为100min。
110.(4)将制绒并扩散后的硅片放置在等离子增强型化学气相淀积管式炉中，先向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮气并吹扫2min～5min，同时设置等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度为350℃，然后以小于或等于10℃/min的升温速率将等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度升至650℃，保持20min，并在升高等离子增强型化学气相淀积管式炉温度的同时向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氢气和氮气的第一混合气体，并设置氢气的体积流量为1000sccm以及设置氮气的体积流量为2000sccm，以实现氢钝化处理。在完成氢钝化处理之后，在保持等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度为650℃的条件下，对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢的抽真空，以完全排空等离子增强型化学气相淀积管式炉内的氢气，然后向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮气并吹扫2min～5min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氧气和氮气的第二混合气体，并设置氮气的体积流量为1000sccm以及设置氧气的体积流量为2000sccm，并保持15min，以生成氧化硅薄膜，然后对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢降温，并持续10min～15min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入氮气以使等离子增强型化学气相淀积管式炉内的压力为大气压，以实现热氧钝化处理，从而得到第一硅片中间体，最后将第一硅片中间体从等离子增强型化学气相淀积管式炉中取出。
111.(5)对第一硅片中间体进行se激光掺杂，得到第二硅片中间体。
112.(6)对第二硅片中间体进行刻蚀抛光，得到第三硅片中间体。
113.(7)对第三硅片中间体进行退火，得到第一太阳电池中间体。其中，退火的温度为700℃，退火的时间为45min。
114.(8)对第一太阳电池中间体进行背钝化处理，并在经背钝化处理后的第一太阳电池中间体的背面镀膜以及在经背钝化处理后的第一太阳电池中间体的正面镀膜，从而得到第二太阳电池中间体。
115.(9)对第二太阳电池中间体进行背激光开槽。
116.(10)采用丝网印刷的方式在背激光开槽后的第二太阳电池中间体上制备电极，从而得到perc太阳电池。
117.对比例3
118.(1)提供硅棒，并对硅棒进行拉晶和切片处理，得到初始硅片。其中，初始硅片中具有金属杂质以及非金属杂质，金属杂质包括纳杂质、铁杂质、镁杂质以及锰杂质，非金属杂质包括碳杂质、氧杂质以及硫杂质。
119.(2)对初始硅片进行制绒，得到制绒硅片。其中，制绒硅片的表面具有悬挂键和微尺寸结构。
120.(3)对制绒硅片进行磷扩散，得到制绒并扩散后的硅片。其中，磷扩散的温度为850℃，磷扩散的时间为100min。
121.(4)将制绒并扩散后的硅片放置在等离子增强型化学气相淀积管式炉中，先向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮气并吹扫2min～5min，同时设置等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度为350℃，然后以小于或等于10℃/min的升温速率将等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度升至650℃，保持20min，并在升高等离子增强型化学气相淀积管式炉温度的同时向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氢气和氮气的第一
混合气体，并设置氢气的体积流量为1000sccm以及设置氮气的体积流量为2000sccm，以实现氢钝化处理。在完成氢钝化处理之后，在保持等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度为650℃的条件下，对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢的抽真空，以完全排空等离子增强型化学气相淀积管式炉内的氢气，然后向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮气并吹扫2min～5min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氧气和氮气的第二混合气体，并设置氮气的体积流量为1000sccm以及设置氧气的体积流量为2000sccm，并保持15min，以生成氧化硅薄膜，然后对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢降温，并持续10min～15min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入氮气以使等离子增强型化学气相淀积管式炉内的压力为大气压，以实现热氧钝化处理，从而得到第一硅片中间体，最后将第一硅片中间体从等离子增强型化学气相淀积管式炉中取出。
122.(5)对第一硅片中间体进行se激光掺杂，得到第二硅片中间体。
123.(6)将第二硅片中间体放置在等离子增强型化学气相淀积管式炉中，先向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮气并吹扫2min～5min，同时设置等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度为350℃，然后以小于或等于10℃/min的升温速率将等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度升至650℃，保持20min，并在升高等离子增强型化学气相淀积管式炉温度的同时向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氢气和氮气的第一混合气体，并设置氢气的体积流量为1000sccm以及设置氮气的体积流量为2000sccm，以实现氢钝化处理。在完成氢钝化处理之后，在保持等离子增强型化学气相淀积管式炉的温度为650℃的条件下，对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢的抽真空，以完全排空等离子增强型化学气相淀积管式炉内的氢气，然后向等离子增强型化学气相淀积管式炉中通入氮气并吹扫2min～5min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入含有氧气和氮气的第二混合气体，并设置氮气的体积流量为1000sccm以及设置氧气的体积流量为2000sccm，并保持15min，以生成氧化硅薄膜，然后对等离子增强型化学气相淀积管式炉进行缓慢降温，并持续10min～15min，再向等离子增强型化学气相淀积管式炉内通入氮气以使等离子增强型化学气相淀积管式炉内的压力为大气压，以实现热氧钝化处理，从而得到第三硅片中间体，最后将第三硅片中间体从等离子增强型化学气相淀积管式炉中取出。
124.(7)对第三硅片中间体进行刻蚀抛光，得到第四硅片中间体。
125.(8)对第四硅片中间体进行退火，得到第一太阳电池中间体。其中，退火的温度为700℃，退火的时间为45min。
126.(9)对第一太阳电池中间体进行背钝化处理，并在经背钝化处理后的第一太阳电池中间体的背面镀膜以及在经背钝化处理后的第一太阳电池中间体的正面镀膜，从而得到第二太阳电池中间体。
127.(10)对第二太阳电池中间体进行背激光开槽。
128.(11)采用丝网印刷的方式在背激光开槽后的第二太阳电池中间体上制备电极，从而得到perc太阳电池。
129.(一)分别测试实施例1和对比例1～3制备的perc太阳电池的效率、良率以及功率衰减比例，测试结果见下表1。
130.其中，下表1中的功率衰减比例是指perc太阳电池在pid192h后的功率衰减比例。
131.表1实施例1和对比例1～3制备的perc太阳电池的效率、良率以及功率衰减比例表
[0132][0133]
由表1可知，对比例1由于没有经过钝化处理步骤，不能改善硅片的晶格缺陷和杂质复合中心，因此对比例1制备的perc太阳电池具有最低的效率、最低的良率以及最高的功率衰减比例。对比例2由于在磷扩散后经过钝化处理，能够对前两道工序(制绒和扩散)带来的复合中心进行实时有效的钝化，并生成了氧化硅薄膜保护硅片上的pn结，减少死层，因此相比对比例1制备的perc太阳电池，对比例2制备的perc太阳电池具有更高的效率、更高的良率以及更低的功率衰减比例。对比例3由于在磷扩散后经过钝化处理以及在se激光掺杂后经过钝化处理，不仅能够对前两道工序(制绒和扩散)带来的复合中心进行实时有效的钝化，保护硅片上的pn结，减少死层，还能改善由于激光掺杂带来的晶格缺陷和杂质复合中心，提升少子寿命，因此相比对比例2制备的perc太阳电池，对比例3制备的perc太阳电池具有更高的效率、更高的良率以及更低的功率衰减比例。实施例1由于在磷扩散后经过钝化处理、在se激光掺杂后经过钝化处理以及在刻蚀后经过钝化处理，不仅能够对前两道工序(制绒和扩散)带来的复合中心进行实时有效的钝化，保护硅片上的pn结，减少死层，还能改善由于激光掺杂带来的晶格缺陷和杂质复合中心，提升少子寿命，也能改善由于刻蚀带来的晶格缺陷和杂质复合中心，提升少子寿命，因此相比对比例3制备的perc太阳电池，实施例1制备的perc太阳电池具有更高的效率、更高的良率以及更低的功率衰减比例。
[0134]
从此可知，在不同工序后对硅片进行钝化处理对提高perc太阳电池的效率、良率和降低功率衰减比例具有明显的增益，钝化次数越多，叠加综合收益越大。
[0135]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0136]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对制绒并扩散后的硅片进行钝化处理，得到第一硅片中间体；对所述第一硅片中间体进行激光掺杂，得到第二硅片中间体；对所述第二硅片中间体进行钝化处理，得到第三硅片中间体；对所述第三硅片中间体进行刻蚀抛光，得到第四硅片中间体；对所述第四硅片中间体进行钝化处理，得到第一太阳电池中间体；在所述第一太阳电池中间体上镀膜，得到第二太阳电池中间体；以及在所述第二太阳电池中间体上制备电极，得到太阳电池。2.如权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述钝化处理包括氢钝化处理和热氧钝化处理。3.如权利要求2所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述氢钝化处理包括以下步骤：将所述制绒并扩散后的硅片、所述第二硅片中间体或所述第四硅片中间体放置在容器中，并设置所述容器的温度为第一预定温度；以及升高所述容器的温度至第二预定温度，并保持第一预定时间；其中，在升高所述容器温度的同时向所述容器内通入含有氢气和氮气的第一混合气体。4.如权利要求3所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下(1)～(3)中的至少一种：(1)所述第一预定温度为350℃～400℃；(2)所述第二预定温度为650℃～700℃；(3)所述第一预定时间为20min～25min。5.如权利要求3所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，升高所述容器的温度的速率小于或等于10℃/min。6.如权利要求3所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，在所述第一混合气体中，氢气的体积流量为1000sccm～2000sccm，氮气的体积流量为2000sccm～3000sccm。7.如权利要求3至6中任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述热氧钝化处理包括以下步骤：保持所述容器的温度为所述第二预定温度，并向所述容器内通入含有氧气和氮气的第二混合气体，并保持第二预定时间，得到氧化硅薄膜；以及对所述容器进行降温，并向所述容器内通入氮气。8.如权利要求7所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下(4)～(5)中的至少一种：(4)在所述第二混合气体中，氧气的体积流量为2000sccm～3000sccm，氮气的体积流量为1000sccm～2000sccm；(5)所述第二预定时间为15min～25min。9.如权利要求3至6、8中任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述容器为等离子增强型化学气相淀积管式炉。10.一种太阳电池，其特征在于，所述太阳电池采用如权利要求1至9中任一项所述的制
备方法制备。

技术总结
本发明提供了一种太阳电池的制备方法，包括以下步骤：对制绒并扩散后的硅片进行钝化处理，得到第一硅片中间体；对所述第一硅片中间体进行激光掺杂，得到第二硅片中间体；对所述第二硅片中间体进行钝化处理，得到第三硅片中间体；对所述第三硅片中间体进行刻蚀抛光，得到第四硅片中间体；对所述第四硅片中间体进行钝化处理，得到第一太阳电池中间体；在所述第一太阳电池中间体上镀膜，得到第二太阳电池中间体；在所述第二太阳电池中间体上制备电极，得到太阳电池。本发明能够提高太阳电池的效率，并降低太阳电池的功率衰减。本发明还提供了一种太阳电池。了一种太阳电池。了一种太阳电池。


技术研发人员：吉克超 夏伟 李红飞 郑傲然
受保护的技术使用者：通威太阳能（安徽）有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/7/25