本發(fā)明屬于新能源領(lǐng)域，具體涉及一種熱分解制備二氧化硅鈍化層的方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池是一種半導(dǎo)體器件，能夠?qū)⑻柕墓饽苻D(zhuǎn)換成熱能，由于工作時無需水、油、燃料等資源，只需要有光就能發(fā)電，因此被稱為當(dāng)代清潔、無污染的可再生資源，而且安裝維護(hù)簡單，使用壽命長、可以實(shí)現(xiàn)無人值守，在各領(lǐng)域越來越得到普遍的應(yīng)用。
多晶硅太陽能電池由于存在大量表面缺陷，影響了電池性能，為了獲得較高的光電轉(zhuǎn)換效率，都需要對電池表面進(jìn)行二氧化硅鈍化工藝。目前的研究表明：二氧化硅和氧化鋁是最佳的背面鈍化材料，但傳統(tǒng)的二氧化硅需要通過高溫?zé)嵫趸杵纬?，能耗高，至少需?50℃的加熱溫度，對硅片本身的熱損傷較大，而氧化鋁的生長沉積設(shè)備也非常昂貴。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決以上背景技術(shù)部分提到的問題，本發(fā)明提供了一種新的、依靠熱分解制備二氧化硅鈍化層的方法：
(1)配制鈍化物前驅(qū)體的膠液
將偏硅酸(H2SiO3)、蟲膠、稀釋劑混合后充分?jǐn)嚢?，得到粘稠狀膠液，
其中，偏硅酸(H2SiO3)、蟲膠、稀釋劑的質(zhì)量比為1：5～10：4～6，稀釋劑為乙醇；
(2)將步驟(1)得到的粘稠狀膠液均勻涂刷在擴(kuò)散后的硅片表面并烘干，再將該硅片于300～400℃的惰性氣體環(huán)境中放置15～25分鐘后，自然冷卻，即完成硅片表面的鈍化，
其中，烘干溫度為80℃，惰性氣體采用氮?dú)狻?/p>
本發(fā)明在高溫過程中使偏硅酸受熱分解生成二氧化硅起到鈍化硅片的作用，并且還有蟲膠的介入，蟲膠在前期的涂覆過程中作為增粘劑，在高溫下將完全受熱分解掉，從而鈍化后的硅片表面并無雜質(zhì)物；更重要的是，蟲膠在自身受熱分解的過程中還促進(jìn)了偏硅酸分解所得的二氧化硅與硅片基底的相容程度，防止所生成的二氧化硅脫落，提高了鈍化層的結(jié)合力和穩(wěn)定性。
具體實(shí)施方式
空白對照
硅片未經(jīng)任何鈍化處理。
實(shí)施例1
采用本申請的方案，對與上述空白對照中相同材質(zhì)、規(guī)格的硅片進(jìn)行鈍化處理，具體操作為：
(1)將偏硅酸(H2SiO3)、蟲膠、乙醇按質(zhì)量比1：8：4混合后充分?jǐn)嚢?，得到粘稠狀膠液；
(2)將步驟(1)得到的粘稠狀膠液均勻涂刷在擴(kuò)散后的硅片表面并于80℃充分烘干，再將該硅片于350℃的氮?dú)鈿夥罩蟹胖?2分鐘后，自然冷卻，即完成硅片表面的鈍化。
對比實(shí)施例1
僅在步驟(1)中未加入蟲膠，并控制步驟(2)中涂刷到硅片表面上的偏硅酸的用量同實(shí)施例1，其余操作也均同實(shí)施例1。
對比實(shí)施例2
與實(shí)施例1相比，僅延長了步驟(2)中硅片于350℃氮?dú)鈿夥障碌姆胖脮r間，其余操作、選材均同實(shí)施例1：
(1)將偏硅酸(H2SiO3)、蟲膠、乙醇按質(zhì)量比1：8：4混合后充分?jǐn)嚢?，得到粘稠狀膠液；
(2)將步驟(1)得到的粘稠狀膠液均勻涂刷在擴(kuò)散后的硅片表面并于80℃充分烘干，再將該硅片于350℃的氮?dú)鈿夥罩蟹胖?0分鐘后，自然冷卻，即完成硅片表面的鈍化。
實(shí)施例2
采用本申請的方案，對與空白對照中相同材質(zhì)、規(guī)格的硅片進(jìn)行鈍化處理，具體操作為：
(1)將偏硅酸(H2SiO3)、蟲膠、乙醇按質(zhì)量比1：6：6混合后充分?jǐn)嚢?，得到粘稠狀膠液；
(2)將步驟(1)得到的粘稠狀膠液均勻涂刷在擴(kuò)散后的硅片表面并于80℃充分烘干，再將該硅片于320℃的氮?dú)鈿夥罩蟹胖?4分鐘后，自然冷卻，即完成硅片表面的鈍化。
基于上述空白對照、實(shí)施例1、對比實(shí)施例1及實(shí)施例2制備的表面經(jīng)二氧化硅鈍化過的硅片，采用相同的現(xiàn)有組裝工序分別組裝成太陽能電池，并采用統(tǒng)一的檢測方法檢測：
實(shí)施例1相比于空白對照，填充因子增加了12.6％，光電性能的增加充分說明了：蟲膠在鈍化過程中已經(jīng)分解、揮發(fā)掉了，因?yàn)槿绻x膠始終作為一種粘結(jié)材料來連接著鈍化層和基片的話，必然會形成隔層造成單質(zhì)硅與二氧化硅的分離，而鈍化只有在硅片基體表面實(shí)現(xiàn)后，才能起到效果，脫離狀態(tài)的二氧化硅層對硅片的光電機(jī)理是無任何影響的；
對比實(shí)施例1相比于空白對照，填充因子僅增加3.1％，這是因?yàn)樵跊]有蟲膠熱分解的情況下，后生成的二氧化硅與基體之間本身結(jié)合力就很弱，在制備過程中容易脫落從而起不到對基體表面的鈍化作用；
對比實(shí)施例2相比于空白對照，填充因子增加了12.6％，與實(shí)施例1效果一致，這也進(jìn)一步說明了：在實(shí)施例1的高溫處理時間(22分鐘)內(nèi)，涂刷在硅片表面的偏硅酸以及蟲膠均已經(jīng)完全分解，因此在無氧條件下繼續(xù)施加高溫，對硅片表面的化學(xué)成分已無影響，從而不再影響光電性能；
實(shí)施例2相比于空白對照，填充因子增加了11.3％。