一种异质结电池的制备方法
阅读说明：本技术 一种异质结电池的制备方法 (Preparation method of heterojunction battery ) 是由 符欣 周肃 龚道仁 王文静 徐晓华 姚真真 程尚之 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：一种异质结电池的制备方法,包括：提供半导体衬底层；对所述半导体衬底层的至少背面进行腐蚀处理,以使得至少所述半导体衬底层的背面呈光面；对所述半导体衬底层的至少背面进行腐蚀处理之后,进行扩散退火处理,以在部分厚度的所述半导体衬底层中分别形成第一掺杂层和第二掺杂层,所述第一掺杂层的表面位于所述半导体衬底层的正面,所述第二掺杂层的表面位于所述半导体衬底层的背面；进行所述扩散退火处理之后,采用单面刻蚀工艺去除所述第一掺杂层；去除所述第一掺杂层之后,在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理,以使所述半导体衬底层的正面呈减反射绒面。该方法避免异质结电池光电转换效率分布拖尾、且降低成本。(A method of making a heterojunction battery, comprising: providing a semiconductor substrate layer; performing corrosion treatment on at least the back surface of the semiconductor substrate layer to enable the back surface of the semiconductor substrate layer to be smooth; performing corrosion treatment on at least the back surface of the semiconductor substrate layer, and then performing diffusion annealing treatment to form a first doping layer and a second doping layer in the semiconductor substrate layer with partial thickness respectively, wherein the surface of the first doping layer is positioned on the front surface of the semiconductor substrate layer, and the surface of the second doping layer is positioned on the back surface of the semiconductor substrate layer; after the diffusion annealing treatment is carried out, removing the first doping layer by adopting a single-sided etching process; and after the first doping layer is removed, performing texturing treatment on the front surface of the semiconductor substrate layer to enable the front surface of the semiconductor substrate layer to be an antireflection suede surface. The method avoids the tailing of the photoelectric conversion efficiency distribution of the heterojunction cell and reduces the cost.)
技术领域
本发明涉及半导体领域，具体涉及一种异质结电池的制备方法。
背景技术
太阳能电池(Solar Cell)是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应直接转换成电能的装置。太阳能电池是一种清洁能源电池，广泛的应用在生活和生产中。异质结(HeteroJunction with intrinsic Thinlayer，简称HJT)电池是一种重要的太阳能电池，异质结电池的结构是以N型硅衬底为中心，在其两侧分别形成P型非晶硅和N型非晶硅，然后在P型非晶硅和N型非晶硅与N型硅衬底之间增加一层本征非晶硅薄膜，采取该工艺措施后，改善了PN结的性能，因而使异质结电池的转换效率提高。另外，异质结电池具有温度系数好、可以双面发电、工艺温度低、转换效率高等特点，是非常具有市场竞争力的太阳能电池技术。
目前异质结电池的硅片质量参差不齐，电池效率分布拖尾严重。制绒减薄量较大，硅片成本较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中异质结电池的光电转换效率分布拖尾且成本较大的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种异质结电池的制备方法，包括：提供半导体衬底层；对所述半导体衬底层的至少背面进行腐蚀处理，以使得至少所述半导体衬底层的背面呈光面；对所述半导体衬底层的至少背面进行腐蚀处理之后，进行扩散退火处理,以在部分厚度的所述半导体衬底层中分别形成第一掺杂层和第二掺杂层,所述第一掺杂层的表面位于所述半导体衬底层的正面,所述第二掺杂层的表面位于所述半导体衬底层的背面；进行所述扩散退火处理之后，采用单面刻蚀工艺去除所述第一掺杂层；去除所述第一掺杂层之后，在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理，以使所述半导体衬底层的正面呈减反射绒面。
可选的，所述腐蚀处理采用碱液，所述碱液包括KOH溶液或者NaOH溶液，碱液的质量百分比浓度为1％-20％,温度为50℃-90℃，所述腐蚀处理的时间为50秒-1000秒。
可选的，所述腐蚀处理还采用碱抛光添加剂，所述碱抛光添加剂包括四甲基氢氧化铵、烷基糖苷、吡嗪或聚乙二醇。
可选的，所述碱抛光添加剂的质量百分比浓度为1％～10％。
可选的，在进行所述扩散退火处理的过程中，还形成位于所述第一掺杂层背向所述半导体衬底层的一侧表面的第一氧化层、以及位于所述第二掺杂层背向所述半导体衬底层的一侧表面的第二氧化层；在采用单面刻蚀工艺去除所述第一掺杂层的过程中还去除了所述第一氧化层；所述异质结电池的制备方法还包括：在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理之后，去除所述第二氧化层。
可选的，采用链式清洗的方式去除第二氧化层，采用链式清洗的方式去除第二掺杂层的过程中，减反射绒面位于链式清洗采用的刻蚀液的液面的上方。
可选的，还包括：在去除所述第二氧化层的过程中去除所述第二掺杂层。
可选的，所述第一氧化层对所述半导体衬底层中杂质的固溶度大于所述第一掺杂层对所述半导体衬底层中杂质的固溶度，所述第二氧化层对所述半导体衬底层中杂质的固溶度大于所述第二掺杂层对所述半导体衬底层中杂质的固溶度。
可选的，所述第一氧化层的厚度为0.05μm-3μm，所述第二氧化层的厚度为0.05μm-3μm。
可选的，还包括：在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理之后，在所述半导体衬底层的正面一侧形成第一掺杂半导体层；去除所述第二氧化层之后，在所述半导体衬底层的背面一侧形成第二掺杂半导体层；其中，所述第二掺杂半导体层的导电类型和所述第一掺杂半导体层的导电类型相反。
可选的，还包括：进行所述制绒处理之后、在形成所述第一掺杂半导体层之前，在所述半导体衬底层的正面一侧的表面形成第一本征半导体层；去除所述第二氧化层之后、在形成所述第二掺杂半导体层之前，在所述半导体衬底层的背面一侧形成第二本征半导体层。
可选的，所述扩散退火处理在扩散炉中进行，所述扩散退火处理采用的气源为含磷气源；所述第一掺杂层和所述第二掺杂层中含有磷离子。
可选的，所述含磷气源包括POCl3和O2。
可选的，所述含磷气源中还包括水蒸气。
可选的，所述含磷气源中还包括H2。
可选的，所述扩散退火处理采用的温度为600℃-1200℃；所述扩散退火处理采用的时间为10min-120min。
可选的，所述扩散退火处理采用的温度为800℃-900℃。
可选的，所述扩散退火处理采用的O2流量为400sccm-1000sccm。
可选的，所述扩散退火处理采用的POCl3流量为400sccm-1000sccm。
可选的，所述扩散退火处理采用的H2流量为400sccm-1000sccm。
可选的，采用单面刻蚀工艺去除所述第一掺杂层的步骤包括：采用链式清洗的方式去除第一掺杂层，采用链式清洗的方式去除第一掺杂层的过程中，第二掺杂层暴露在链式清洗的刻蚀液的液面上方。
可选的，所述第一掺杂层的导电类型与进行所述扩散退火处理之前所述半导体衬底层的导电类型相同；所述第二掺杂层的导电类型与进行所述扩散退火处理之前所述半导体衬底层的导电类型相同。
可选的，在进行所述扩散退火处理之前，所述半导体衬底层的导电类型为N型，所述第一掺杂层的导电类型为N型，所述第二掺杂层的导电类型为N型。
可选的，所述第一掺杂层中掺杂离子的浓度为1E19atom/cm3-8E21 atom/cm3；所述第二掺杂层中掺杂离子的浓度为1E19atom/cm3-8E21 atom/cm3。
可选的，所述制绒处理采用碱性制绒溶液，所述碱性制绒溶液包括KOH溶液或者NaOH溶液，碱性制绒溶液的质量百分比浓度为1％-5％，反应温度为50℃-85℃，反应时间200s、300s、400s、500s、600s、700s、800s或900s。
可选的，所述制绒处理还采用制绒添加剂和选择性腐蚀剂，所述制绒添加剂包括水解聚丙烯腈钠盐、聚氨基酸或者烷基氯化铵，所述选择性腐蚀剂包括四甲基氢氧化钠。
可选的，所述半导体衬底层的背面的反射率为35％-60％。
可选的，去除所述第二氧化层之后，所述半导体衬底层的厚度为50μm-170μm。
本发明技术方法具有以下有益效果：
本发明技术方案提供的异质结电池的制备方法中，所述异质结电池的正面接收的太阳光量大于所述异质结电池的背面接收的太阳光量。首先，所述半导体衬底层的正面呈减反射绒面，从异质结电池正面入射的太阳光的反射量降低，这样使得从异质结电池的正面入射的太阳光能较多的进入半导体衬底层中。其次，在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理之前，进行了腐蚀处理，使得所述半导体衬底层的背面呈光面，这样从异质结电池的正面入射进入半导体衬底层中的太阳光容易被半导体衬底层的背面反射再次回到半导体衬底层，增加了从异质结电池的正面入射的太阳光在半导体衬底层中的光程，半导体衬底层中的载流子增加。其次，单面制绒能降低对半导体衬底层的整体的减薄量，使得进行制绒处理之后半导体衬底层的厚度相对较大，半导体衬底层对太阳光的吸收量得到提高。再次，在进行所述腐蚀处理之后，进行扩散退火处理，以在部分厚度的所述半导体衬底层两侧分别形成第一掺杂层和第二掺杂层，所述扩散退火处理适于将所述半导体衬底层内部的杂质向外迁移，使得半导体衬底层内部的杂质含量降低。综上，使得半导体衬底层内部缺陷降低，进而降低载流子被缺陷陷阱捕获的几率，提高了异质结电池的光电转换效率。
再次，由于单面制绒能降低对半导体衬底层的整体的减薄量，因此对于半导体衬底层的厚度的最终设计值相同的情况下采用的衬底原片的厚度能降低，这样使得成本降低。
另外，采用单面刻蚀工艺去除所述第一掺杂层，这样去除第一掺杂层的步骤简单，工艺效率得到提高。
进一步，在进行所述扩散退火处理的过程中，还形成位于所述第一掺杂层背向所述半导体衬底层的一侧表面的第一氧化层、以及位于所述第二掺杂层背向所述半导体衬底层的一侧表面的第二氧化层。在采用单面刻蚀工艺去除所述第一掺杂层的过程中还去除了第一氧化层，在半导体衬底层的正面进行制绒处理的过程中，第二氧化层还能对半导体衬底层的背面起到保护作用。
进一步，所述第一氧化层对所述半导体衬底层中杂质的固溶度大于所述第一掺杂层对所述半导体衬底层中杂质的固溶度，所述第二氧化层对所述半导体衬底层中杂质的固溶度大于所述第二掺杂层对所述半导体衬底层中杂质的固溶度，这样在进行所述扩散退火处理的过程中，半导体衬底层中的杂质被第一掺杂层吸附之后主要扩散至第一氧化层中，半导体衬底层中的杂质被第二掺杂层吸附之后主要扩散至第二氧化层中，使得第一掺杂层和第二掺杂层中杂质的含量降低，半导体衬底层、第一掺杂层和第一氧化层中的杂质浓度形成递增梯度，半导体衬底层、第二掺杂层和第二氧化层中的杂质浓度形成递增梯度，因此半导体衬底层中的杂质被去除的效果更好。第一掺杂层和第一氧化层在进行制绒处理之前会被去除，第二氧化层在进行制绒处理之后被去除，也将第一氧化层和第二氧化层中的杂质去除掉。由于第二氧化层对半导体衬底层中杂质的固溶度大于第二掺杂层半导体衬底层中杂质的固溶度，因此第二掺杂层中杂质的含量相对较少，因此第二掺杂层可以选择保留或者被去除。
附图说明
为了更清楚地说明本发明
具体实施方式
或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中异质结电池制备过程的流程图；
图2至图9是本发明实施例1中异质结电池制备过程的结构示意图；
图10至图11是本发明实施例2中异质结电池制备过程的结构示意图；
附图标记：
100、半导体衬底层；111、第一掺杂层；112、第二掺杂层；131、第一氧化层；132、第二氧化层；141、第一掺杂半导体层；142、第二掺杂半导体层；141'、第一掺杂半导体层；142'、第二掺杂半导体层。
具体实施方式
实施例1：
本发明实施例提供一种异质结电池的制备方法，请参考图1，包括以下步骤：
S1:提供半导体衬底层；
S2:对所述半导体衬底层的至少背面进行腐蚀处理，以使得至少所述半导体衬底层的背面呈光面；
S3:对所述半导体衬底层的至少背面进行腐蚀处理之后，进行扩散退火处理,以在部分厚度的所述半导体衬底层中分别形成第一掺杂层和第二掺杂层,所述第一掺杂层的表面位于所述半导体衬底层的正面,所述第二掺杂层的表面位于所述半导体衬底层的背面；
S4:进行所述扩散退火处理之后，采用单面刻蚀工艺去除所述第一掺杂层；
S5:去除所述第一掺杂层之后，在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理，以使所述半导体衬底层的正面呈减反射绒面。
下面参照图2至图9详细介绍本发明一实施例中形成半导体衬底层的过程。
参考图2，提供半导体衬底层100。
半导体衬底层100的材料包括单晶硅。在其他实施例中，半导体衬底层的材料为其他的半导体材料，如硅或者硅锗。半导体衬底层的材料还可以为其他的半导体材料。
本实施例中，半导体衬底层100的导电类型为N型，例如可以为N型硅片，适合用于异质结电池的制备。
参考图3，优选的，对半导体衬底层100进行表面预清洗处理。
表面预清洗处理的作用包括：去除半导体衬底层100表面的有机物以及金属杂质污染物。
具体的，表面预清洗处理不仅可以对半导体衬底层100的正面进行清洗，还可以对半导体衬底层100的背面进行清洗。表面预清洗处理采用的溶液包括：盐酸和双氧水的混合溶液。
参考图4，对半导体衬底层100的至少背面进行腐蚀处理，以使得至少所述半导体衬底层的背面呈光面。
进行表面预清洗处理之后，对半导体衬底层100的背面进行腐蚀处理。对半导体衬底层100的背面进行腐蚀处理以使得半导体衬底层100的背面呈光面。相应的，后续形成的半导体衬底层的背面呈光面。
本实施例中，不仅对半导体衬底层100的背面还对半导体衬底层100的正面进行了腐蚀处理，因此腐蚀处理之后，使得半导体衬底层100的正面和背面均呈光面。
腐蚀处理采用碱液。碱液包括KOH溶液或者NaOH溶液，碱液的质量百分比浓度为1％-20％,如3％、5％、10％、14％或18％，碱液的温度为50℃-90℃。
在腐蚀处理中采用的碱液浓度比后续制绒处理中采用的碱液的浓度高，这样使得腐蚀处理中刻蚀的各向同性，利于提高半导体衬底层的背面的光面的反射率。在腐蚀处理中，KOH溶液的温度不超过90度，这样使得刻蚀速率容易控制，不同区域的刻蚀程度较为一致，形成的光面平整度较高，在腐蚀处理中，KOH溶液的温度不低于50度，这样使得刻蚀速率较高。
在一个实施例中，腐蚀处理的时间为50秒-1000秒，例如50秒、80秒、100秒、200秒、300秒、400秒、500秒、600秒、700秒或800秒。腐蚀处理的时间不宜过长或过短，若腐蚀处理的时间过长，则对半导体衬底层消耗的厚度增加；腐蚀处理的时间过短，半导体衬底层的背面的反射率会受到影响。
进一步，所述腐蚀处理还采用碱抛光添加剂，所述碱抛光添加剂包括四甲基氢氧化铵、烷基糖苷、吡嗪或聚乙二醇，碱抛光添加剂的质量百分比浓度为1％～10％。碱抛光添加剂的作用包括：加强对半导体衬底层100的各向同性腐蚀，消除半导体衬底层100的表面凸起，使半导体衬底层100表面更平整。
通常情况下，受限于硅片的形成机制，半导体衬底层100内部的杂质包括金属杂质。
参考图5，对所述半导体衬底层100的至少背面进行腐蚀处理之后，对半导体衬底层100进行扩散退火处理，以在部分厚度的半导体衬底层100中形成第一掺杂层111和第二掺杂层112，第一掺杂层111的表面位于半导体衬底层100的正面，第二掺杂层112的表面位于半导体衬底层100的背面。
扩散退火处理适于将半导体衬底层100内部的杂质向外迁移。具体的，扩散退火处理适于将半导体衬底层100内部的杂质向所述第一掺杂层111和第二掺杂层112中迁移。
通过扩散退火处理，第一掺杂层111和第二掺杂层112对于杂质的溶解性增加，通过扩散退火处理将所述半导体衬底层100内部的杂质迁移至第一掺杂层111和第二掺杂层112中，使得半导体衬底层100内部的杂质含量降低，进而使得后续形成的半导体衬底层内部缺陷降低。
本实施例中，第一掺杂层111的导电类型与进行所述扩散退火处理之前半导体衬底层100的导电类型相同；第二掺杂层112的导电类型与进行扩散退火处理之前半导体衬底层100的导电类型相同。优选的是，第一掺杂层111与第二掺杂层112均为N型，掺杂元素为磷。
在一个实施例中，第一掺杂层111中掺杂离子的浓度为1E19atom/cm3-8E21atom/cm3，如1E19atom/cm3、1E20atom/cm3、1E21atom/cm3。第二掺杂层112中掺杂离子的浓度为1E19atom/cm3-8E21atom/cm3，如1E19atom/cm3、1E20atom/cm3、1E21atom/cm3。
本实施例中，在进行所述扩散退火处理的过程中，还形成位于所述第一掺杂层111背离所述半导体衬底层100的一侧表面的第一氧化层131、以及位于所述第二掺杂层112背离所述半导体衬底层100的一侧表面的第二氧化层132。当所述半导体衬底层100的材料为硅时，第一氧化层131和第二氧化层132的材料为SiO2。
进一步，所述第一氧化层131对所述半导体衬底层100中杂质的固溶度大于所述第一掺杂层111对所述半导体衬底层100中杂质的固溶度，所述第二氧化层132对所述半导体衬底层100中杂质的固溶度大于所述第二掺杂层112对所述半导体衬底层100中杂质的固溶度。这样在进行所述扩散退火处理的过程中，半导体衬底层100中的杂质被第一掺杂层111吸附之后主要扩散至第一氧化层131中，半导体衬底层100中的杂质被第二掺杂层112吸附之后主要扩散至第二氧化层132中，使得第一掺杂层111和第二掺杂层112中杂质的含量降低，半导体衬底层100、第一掺杂层111和第一氧化层131中的杂质浓度形成递增梯度，半导体衬底层100、第二掺杂层112和第二氧化层132中的杂质浓度形成递增梯度，因此半导体衬底层100中的杂质被去除的效果更好。
固溶度是指：固溶体中溶质的最大含量，也就是杂质(溶质)在溶剂(第一氧化层131、第二氧化层132、第一掺杂层111或第二掺杂层112)中的极限溶解度。
本实施例中，第一氧化层131和第一掺杂层111均具有吸杂的作用，第二氧化层132和第二掺杂层112均具有吸杂的作用。
在一个实施例中，扩散退火处理在扩散炉中进行，所述扩散炉包括管式扩散炉或者链式扩散炉；扩散退火处理采用的气源为含磷气源；第一掺杂层111和第二掺杂层112中含有磷离子。含磷气源包括氧气(O2)和三氯氧磷(POCl3)。
在一个实施例中，扩散退火处理采用的温度为600℃-1200℃，例如750-1100℃，优选为800℃-900℃，如800℃、850℃或900℃；扩散退火处理采用的时间为10min-120min，如10分钟、30分钟、1小时、1.5小时或2小时，优选10min-60min。扩散退火处理采用的温度一方面需要将气源中的掺杂离子有效的掺杂进入半导体衬底层的表面区域，另一方面还需要保证将半导体衬底层中的杂质迁移至所述第一掺杂层111和第二掺杂层112中；其次，扩散退火处理采用的温度需要更好的控制掺杂厚度，且成本较低。
在一个实施例中，扩散退火处理采用的氧气(O2)流量为400sccm-1000sccm，三氯氧磷(POCl3)流量为400sccm-1000sccm。在进行所述扩散退火处理的过程中，在一定的温度下，例如600℃-1200℃，由于POCl3和O2反应生成P2O5和Cl2，高温下P2O5和半导体衬底层的表面反应生成氧化物和P，P再向半导体衬底层中扩散，当所述半导体衬底层的材料为硅时，氧化物为掺杂P的SiO2。因此在进行所述扩散退火处理的过程会使得半导体衬底层100的表面被氧化而形成第一氧化层131和第二氧化层132，最终第一氧化层131位于第一掺杂层111背离半导体衬底层100的表面，第二氧化层132位于第二掺杂层112背离半导体衬底层100的表面。
在一个实施例中，含磷气源包括O2、POCl3和水蒸气，进一步还包扩载气，载气包括氮气。水蒸气的加入有利于第一氧化层131和第二氧化层132的厚度增厚。
在另一个实施例中，含磷气源包括O2、POCl3和H2，进一步还包括载气，载气包括氮气(N2)。H2的加入有利于第一氧化层131和第二氧化层132的厚度增厚，H2流量为400sccm-1000sccm。氮气还同时还在腔室内起到稀释、吹扫、保护等作用。
在一个实施例中，第一掺杂层111的厚度为0.1μm-0.5μm，如0.1μm、0.2μm、0.3μm或0.5μm；第二掺杂层112的厚度为0.1μm-0.3μm，如0.1μm、0.2μm、0.3μm或0.5μm。第一掺杂层111和第二掺杂层112的厚度均大于等于0.1μm，使第一掺杂层111和第二掺杂层112具有较多的空间来吸收杂质，所述第一掺杂层111和第二掺杂层112的厚度均小于等于0.5μm，可以避免太多的杂质进入半导体衬底层100的内部产生负面影响。
本实施例中，第一氧化层131和第二氧化层132的材料包括磷硅玻璃(PSG)。
第一氧化层131的厚度为0.05μm-3μm，第二氧化层132的厚度为0.05μm-3μm，例如0.05μm、1μm、2μm、2.5μm或3μm。第二氧化层132具有相对较大的厚度，因此第二氧化层132在后续制绒处理中对半导体衬底层的背面起到较好的保护作用。
参考图6，进行所述扩散退火处理之后，采用单面刻蚀工艺去除所述第一掺杂层111。去除第一掺杂层111的同时，其中含有的杂质也将一并去除。在采用单面刻蚀工艺去除所述第一掺杂层的过程中还去除了第一氧化层131。
采用单面刻蚀工艺去除所述第一掺杂层的步骤包括：采用链式清洗的方式去除第一掺杂层111。同时，采用链式清洗的方式去除第一掺杂层111的过程中，第二掺杂层112暴露在链式清洗的刻蚀液的液面上方。具体的，采用链式清洗的方式去除第一掺杂层111的过程中，第二掺杂层112和第二氧化层132均暴露在链式清洗的刻蚀液的液面上方。
在进行链式清洗的过程中，将半导体衬底层放置在若干并排排布的滚轮上，半导体衬底层的正面朝向滚轮且与滚轮相对设置，滚轮围绕滚轮的中心轴进行旋转，链式清洗采用的刻蚀液的液面低于滚轮的顶端，因此滚轮在旋转的过程中使得滚轮表面附着有刻蚀液面，滚轮表面的刻蚀液接触到第一氧化层，将第一氧化层去除并暴露出第一掺杂层，继而滚轮表面的刻蚀液接触到第一掺杂层将第一掺杂层去除。
链式清洗的方式使得去除第一掺杂层111的效率提高，采用的刻蚀液为氢氟酸和HCl的混合溶液，氢氟酸的质量百分比浓度为2％-5％，如2％、3％、4％或5％，HCl的质量百分比浓度为5％-8％，如5％、6％、7％或8％。
参考图7，去除所述第一掺杂层111和第一氧化层131之后，即可在纯度较高的所述半导体衬底层100的正面进行制绒处理，以使所述半导体衬底层100的正面呈减反射绒面。
减反射绒面为金字塔形。具体的，采用槽式制绒槽，槽式制绒槽中具有碱性制绒溶液，将半导体衬底层100浸入所述槽式制绒槽中的碱性制绒溶液。碱性制绒溶液包括KOH溶液或者NaOH溶液，碱性制绒溶液的质量百分比浓度为1％-5％，例如，1％、2％、3％、4％或5％，反应温度为50℃-85℃，例如，50℃、60℃、70℃、80℃或85℃，反应时间200s、300s、400s、500s、600s、700s、800s或900s。减反射绒面的金字塔形结构的高度为0.5μm-5μm，金字塔形结构的底部边长为0.5μm-8μm，优选的为0.5μm、1μm、1.5μm、2μm。
进一步，所述制绒处理还采用制绒添加剂和选择性腐蚀剂，所述制绒添加剂包括水解聚丙烯腈钠盐、聚氨基酸或者烷基氯化铵，所述选择性腐蚀剂包括四甲基氢氧化钠。制绒添加剂的质量百分比浓度为1％-10％。选择性腐蚀剂的质量百分比浓度为0.1％～3％。
制绒添加剂的作用包括：增加对制绒面的腐蚀作用，且对第二氧化层的腐蚀程度小于对制绒面的腐蚀程度。
选择性腐蚀剂的作用包括：减少对第二氧化层的腐蚀。
本实施例中，还包括：进行所述制绒处理之后，对所述减反射绒面的进行圆滑处理。
在对半导体衬底层100的正面进行制绒处理时，第二氧化层132在一定程度上能保护半导体衬底层100的背面构成的光面，避免半导体衬底层100的背面的光面在制绒处理的过程受到损伤，保证半导体衬底层100的背面的光面的反射率。
参考图8，在所述半导体衬底层100的正面进行制绒处理之后，去除所述第二氧化层132。具体的，采用链式清洗的方式去除第二氧化层132，采用链式清洗的方式去除第二掺杂层132的过程中，减反射绒面位于链式清洗采用的刻蚀液的液面的上方。
本实施例中，去除第二氧化层132且保留第二掺杂层112。这样，包含了更多杂质的第二氧化层132被去除，而第二掺杂层112中的杂质较少，保留第二掺杂层112对半导体衬底层100的纯度的影响较小，且能够使得半导体衬底层100的厚度相对变大。由于背面呈光面，太阳光容易被背面反射再次回到第二掺杂层112和半导体衬底层100中，这样进一步增加了从异质结电池的正面入射的太阳光在半导体衬底层中的光程，使得半导体衬底层和第二掺杂层112中的光生载流子的总量增加。去除所述第二氧化层132之后，所述半导体衬底层100的厚度为50μm-170μm，如60μm、80μm、100μm、120μm、150μm或170μm，半导体衬底层100的厚度相对较大，使得太阳光从正面入射至半导体衬底层100中被背面反射之后的光程较大。通过增大光在异质结电池中传播的光程,从而增强光在层结构中的作用时间,可以有效提高太阳光的吸收率,使得太阳能电池能够转换更多的电能，提高光电转换效率。
参考图9，在所述半导体衬底层100的正面进行制绒处理之后，在所述半导体衬底层100的正面一侧形成第一掺杂半导体层141；去除所述第二氧化层之后，在所述半导体衬底层100的背面一侧形成第二掺杂半导体层142；其中，所述第二掺杂半导体层142的导电类型和所述第一掺杂半导体层141的导电类型相反。
本实施例中，以第一掺杂半导体层141的导电类型为N型，第二掺杂半导体层142的导电类型为P型为示例。
本实施例中，还包括：进行所述制绒处理之后、在形成所述第一掺杂半导体层之前，在所述半导体衬底层的正面一侧的表面形成第一本征半导体层(图中未具体示出)；去除所述第二氧化层之后、在形成所述第二掺杂半导体层之前，在所述半导体衬底层的背面一侧形成第二本征半导体层(图中未具体示出)。通过形成第一本征半导体层和第二本征半导体层，可以有效地将半导体衬底层的悬挂键氢化并降低表面缺陷，从而提高少子寿命，增加开路电压，最终提高电池效率。
本实施例中，第二掺杂层112位于半导体衬底层100和第二掺杂半导体层142之间，更具体的，第二掺杂层112位于半导体衬底层100和第二本征半导体层之间。
本实施例中，还包括：在第一掺杂半导体层141背离半导体衬底层100的一侧形成第一透明导电膜(图中未具体示出)；在第二掺杂半导体层142背离半导体衬底层100的一侧形成第二透明导电膜(图中未具体示出)；在第一透明导电膜背离所述半导体衬底层100的一侧形成第一栅线电极(图中未具体示出)；在第二透明导电膜背离半导体衬底层100的一侧形成第二栅线电极(图中未具体示出)。
半导体衬底层100的背面的反射率为35％-60％，如35％、40％、45％、50％、55％或者60％。半导体衬底层100背面的反射率，尤其在400nm-500nm和1050nm-1200nm波段，增强光的利用率，从而提高内量子效率(IQE)，进而提升短路电流。
本实施例中，所述异质结电池的正面接收的太阳光量大于所述异质结电池的背面接收的太阳光量。首先，所述半导体衬底层的正面呈减反射绒面，从异质结电池正面入射的太阳光的反射量降低，这样使得从异质结电池的正面入射的太阳光能较多的进入半导体衬底层中。其次，在所述半导体衬底层的正面进行制绒处理之前，进行腐蚀处理，使得所述半导体衬底层的背面呈光面，这样从异质结电池的正面入射进入半导体衬底层中的太阳光容易被半导体衬底层的背面反射再次回到半导体衬底层，增加了从异质结电池的正面入射的太阳光在半导体衬底层中的光程，半导体衬底层中的载流子增加。其次，单面制绒能降低对半导体衬底层的整体的减薄量，使得进行制绒处理之后半导体衬底层的厚度相对较大，半导体衬底层对太阳光的吸收量得到提高。再次，在进行所述腐蚀处理之后，紧接着进行扩散退火处理，以在部分厚度的所述半导体衬底层两侧分别形成第一掺杂层和第二掺杂层，所述扩散退火处理将所述半导体衬底层内部的杂质向外迁移，使得半导体衬底层内部的杂质含量降低。综上，该异质结电池的制备方法使得半导体衬底层内部缺陷降低，进而降低载流子被缺陷陷阱捕获的几率，提高了异质结电池的光电转换效率。另外，采用单面刻蚀工艺去除所述第一掺杂层，这样去除第一掺杂层的步骤简单，工艺效率得到提高。
本实施例中，单面制绒能降低对半导体衬底层的整体的减薄量，单面制绒可以将整体减薄量降低50％至70％。
实施例2：
本发明另一实施例还提供一种异质结电池的制备方法，下面结合图10至图11进行详细的介绍。
参考图10，图10为图7基础上的示意图，与实施例1相比，本实施例在去除第二氧化层132的基础上还去除了第二掺杂层112。
本实施例中，在去除第二氧化层132的过程中去除第二掺杂层112。具体的，在进行圆滑处理之后，去除第二氧化层132和第二掺杂层112。
去除第二氧化层132和第二掺杂层112的工艺采用湿法刻蚀工艺，具体的，采用链式清洗的方式去除第二氧化层132和和第二掺杂层112，链式清洗的方式使得去除第二氧化层132和和第二掺杂层112的效率提高，采用的刻蚀液为氢氟酸(HF)和(盐酸HCl)的混合溶液，氢氟酸(HF)的质量百分比浓度为2％-5％，如2％、3％、4％或5％，盐酸(HCl)的质量百分比浓度为5％-8％，如5％、6％、7％或8％。采用链式清洗的方式去除保护层122和第二掺杂层112的过程中，减反射绒面位于刻蚀液的液面的上方，使得减反射绒面不会浸入刻蚀液中。
参考图11，在半导体衬底层100的正面进行制绒处理之后，在半导体衬底层100的正面一侧形成第一掺杂半导体层141'；去除第二氧化层132和第二掺杂层112之后，在半导体衬底层100的背面一侧形成第二掺杂半导体层142'；其中，所述第二掺杂半导体层142'的导电类型和所述第一掺杂半导体层141'的导电类型相反。
本实施例中，还包括：进行制绒处理之后、在形成第一掺杂半导体层141'之前，在半导体衬底层100的正面一侧的表面形成第一本征半导体层(图中未具体示出)；去除第二氧化层132和第二掺杂层112之后、在形成第二掺杂半导体层142'之前，在半导体衬底层100的背面一侧形成第二本征半导体层(图中未具体示出)。
本实施例中，还包括：形成第一透明导电膜、第二透明导电膜、第一栅线电极和第二栅线电极，关于这些结构的形成过程参照前述实施例的内容，不再详述。
本实施例中，由于将第二掺杂层112也去除了，因此第二掺杂层112中的杂质也将被去除，这样有利于保持半导体衬底层100更好的纯度。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种返工片的清洗方法及清洗机