张 婷,刘大伟,宋志成,倪玉凤,杨 露,刘军保

(国家电投集团西安太阳能电力有限公司,西安 710000)

0 引 言

如今光伏发电量已成为增长最快的新能源发电之一，高效率、低成本是太阳能电池持续发展的方向。理论研究硅基太阳电池效率极限是29%，目前最高电池效率是日本Kaneka创造的26.63%。太阳电池效率损失来源分为光学损失、电学损失和复合损失。随着硅片质量的不断提高，低成本薄片化的进程使得晶硅电池表面复合损失成为制约电池效率提升的关键因素，因此提升表面钝化质量成为技术发展的关键。TOPCon电池(见图1)隧穿氧化层和非晶硅层的沉积为硅片的背面提供了良好的表面钝化，提升了电池的开路电压和短路电流[1]。该技术的实现由LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)方式进行双面沉积或单面沉积，其中单面沉积产能最大但容易导致硅片正面边缘寄生多晶硅绕镀层(简称绕镀层)，该绕镀层的存在影响电池正面对光的吸收，进而影响电池光电转换效率，所以电池制备去除该多晶硅绕镀层至关重要。本文主要采用晶硅电池腐蚀成本最低的方式HF-HNO3和KOH/NaOH强碱腐蚀体系进行腐蚀。反应化学式如下所示。

图1 TOPCon电池结构Fig.1 Structure of TOPCon solar cell

然而该腐蚀去除的难点在于绕镀层沉积在正面硼掺杂层的边缘，在腐蚀的同时同一面的硼掺杂层也会遭到腐蚀，不利于电池电极良好的欧姆接触，所以对工艺的选择和控制提出了较高的要求。本文主要基于工业化生产需求，从成本较低的如上酸碱腐蚀体系入手进行多晶硅绕镀层的去除工艺研究。……