太阳能电池制造技术

本申请提供一种太阳能电池，包括半导体基片、金属电极及依次层叠设置在所述半导体基片一侧表面的隧穿层与掺杂多晶硅层，所述掺杂多晶硅层具有第一部分与第二部分，所述金属电极与所述第一部分相接触，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度，且所述第一部分的掺杂浓度大于第二部分的掺杂浓度。所述第一部分厚度设置较大且掺杂浓度较高，能够有效降低金属电极区域的复合损失；所述第二部分厚度较小且掺杂浓度较低，对半导体基片的非电极区域进行钝化的同时，减少对光线的吸收。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池
本申请涉及太阳能发电
，特别涉及一种太阳能电池。
技术介绍
随着光伏技术的快速发展，市场对于高效电池与组件的需求也不断增长。就晶硅电池而言，为减小电池表面复合损失，降低金属电极的接触电阻，业内公开了一种采用隧穿氧化层、多晶硅膜层相结合的钝化结构。但上述钝化结构中的多晶硅膜层具有较强的光吸收系数，因此会降低电池的短路电流，从而限制电池效率的提升。目前，主要通过尽量降低多晶硅膜层的厚度，以减少电流损失；抑或仅在电池的金属电极区域设置上述隧穿氧化层、多晶硅膜层，难以兼顾电池的光线吸收与钝化效果。业内还公开了在金属电极区域与非电极区域设置厚度不同的多晶硅膜层的方案，通过减小非电极区域的多晶硅膜层厚度，降低非电极区域的光线损失。但为保证膜层结构的均匀稳定性，非电极区域的多晶硅膜层厚度并不能无限减小，在现有工艺基础下，如何进一步优化电池结构、提高电池转换效率成为业内亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本申请目的在于提供一种太阳能电池，能改善半导体基片的表面钝化性能，保证光线吸收，提高转换效率。为实现上述目的，本申请实施例提供一种太阳能电池，包括半导体基片、金属电极及依次层叠设置在所述半导体基片一侧表面的隧穿层与掺杂多晶硅层，所述掺杂多晶硅层具有第一部分与第二部分，所述金属电极与所述第一部分相接触，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度，且所述第一部分的掺杂浓度大于第二部分的掺杂浓度。作为本申请实施例的进一步改进，所述第一部分的掺杂浓度为1E20～8E20cm-3；所述第二部分的掺杂浓度为2E19～8E19cm-3。作为本申请实施例的进一步改进，第一部分的厚度设置为80～300nm，第二部分的厚度设置为10～80nm。作为本申请实施例的进一步改进，所述隧穿层设置为氧化硅膜或氮氧化硅膜或由氧化硅膜与氮氧化硅膜两者相互层叠得到的复合膜，所述隧穿层的厚度设置为0.5～3nm。作为本申请实施例的进一步改进，所述太阳能电池还包括设置在所述掺杂多晶硅层背离半导体基片一侧表面上的减反射层，所述金属电极穿透所述减反射层并与所述第一部分相接触。作为本申请实施例的进一步改进，所述减反射层包括第一减反射膜层、层叠设置在第一减反射膜层背离所述半导体基片一侧表面上的第二减反射膜层，所述第一减反射膜层的厚度小于第二减反射膜层的厚度，且所述第一减反射膜层的折射率大于第二减反射膜层的折射率。作为本申请实施例的进一步改进，所述隧穿层、掺杂多晶硅层依次层叠设置在所述半导体基片的正面；所述太阳能电池还包括形成于所述半导体基片背面的背钝化层、穿过所述背钝化层并与该半导体基片相接触的背面电极。作为本申请实施例的进一步改进，所述半导体基片为P型硅片；所述背钝化层设置为Al2O3膜层，所述Al2O3膜层的厚度设置为3～20nm。作为本申请实施例的进一步改进，所述太阳能电池设置为双面电池，所述太阳能电池的背面依次层叠设置有背面隧穿层、背面掺杂多晶硅层与背面减反射层。作为本申请实施例的进一步改进，所述背面掺杂多晶硅层具有第三部分与第四部分，所述第三部分的厚度大于所述第四部分的厚度，且所述第三部分的掺杂浓度大于第四部分的掺杂浓度；所述太阳能电池还包括穿透所述背面减反射层并与所述第三部分相接触的背面电极。本申请的有益效果是：采用本申请太阳能电池，通过对所述掺杂多晶硅层的结构进行优化设计，所述第一部分厚度设置较大且掺杂浓度较高，能够有效降低金属电极区域的复合损失与接触电阻；所述第二部分厚度较小且掺杂浓度较低，在对半导体基片的非电极区域进行钝化的同时，减少对光线的吸收，利于该太阳能电池转换效率的提升。附图说明图1是本申请太阳能电池第一实施例的结构示意图；图2是本申请太阳能电池第二实施例的结构示意图；图3是本申请太阳能电池第三实施例的结构示意图；图4是本申请太阳能电池第四实施例的结构示意图。10-半导体基片；11-扩散层；20-隧穿层；30-掺杂多晶硅层；31-第一部分；32-第二部分；20'-背面隧穿层；30'-背面掺杂多晶硅层；33-第三部分；34-第四部分；40-减反射层；50-金属电极；60-背钝化层；70-背面电极，80-背面减反射层。具体实施方式以下将结合附图所示的实施方式对本申请进行详细描述。但该实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。参图1所示，本申请提供的太阳能电池100包括半导体基片10、依次层叠设置在所述半导体基片10一侧表面的隧穿层20、掺杂多晶硅层30、减反射层40以及穿透所述减反射层40并与掺杂多晶硅层30相接触的金属电极50。所述隧穿层20能够隔绝金属电极50与半导体基片10接触，且不影响电流传递，其与掺杂多晶硅层30相结合，改善半导体基片10的表面钝化效果，降低反向饱和电流J0。此处，所述隧穿层20设置为氧化硅膜或氮氧化硅膜或由氧化硅膜与氮氧化硅膜两者相互层叠得到的复合膜。所述隧穿层20的厚度设置为0.5～3nm，更优选地，所述隧穿层20的厚度设置为1～2nm。所述掺杂多晶硅层30具有第一部分31及位于第一部分31旁侧的第二部分32，所述金属电极50设置在所述第一部分31上。所述第一部分31的厚度大于第二部分32的厚度，且所述第一部分31的掺杂浓度大于第二部分32的掺杂浓度，以使得所述第二部分32对入射光线的吸收小于第一部分31对入射光线的吸收。换言之，所述第一部分31设置在所述半导体基片10的电极区域，其位于所述金属电极50与隧穿层20之间；所述第二部分32则设置在该半导体基片10的非电极区域。针对电极区域与非电极区域，所述掺杂多晶硅层30通过厚度与掺杂浓度的区分设计，既能降低所述金属电极50位置的复合损失与接触电阻，又能减小非电极区域的吸光影响。所述第一部分31的厚度可设置为80～300nm；所述第二部分32通常采用局部刻蚀得到，在现有工艺条件下若需保证膜层的均匀稳定性，所述第二部分32的厚度优选为10～80nm。并且，所述第一部分31的掺杂浓度为1E20～8E20cm-3；所述第二部分32的掺杂浓度为2E19～8E19cm-3。实际制备过程中，我们可将所述第一部分31的厚度设置为80nm、120nm、170nm或200nm；将所述第二部分32的厚度设置为10nm、20nm或30nm。需要说明的是，所述第一部分31、第二部分32的设置厚度并非严格意义的精确取值点，而是根据现场工艺控制相应的膜层厚度处于相应的设定厚度的合理波动范围内。为提高所述减反射层40的膜层性能与减反射效果，同时兼顾该减反射层40的“可烧穿”性能，通过气体流量、反应时间、温度等工艺参数调节，所述减反射层40可设置呈层叠或渐变的膜层结构。此处，所述减反射层40具有第一减反射膜层、层叠设置在第一减反射膜层背离所述半导体基片10一侧表面上的第二减反射膜层，所述第一减反射膜层的厚度小于第二减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，包括半导体基片与金属电极，其特征在于：所述太阳能电池还包括依次层叠设置在所述半导体基片一侧表面的隧穿层与掺杂多晶硅层，所述掺杂多晶硅层具有第一部分与第二部分，所述金属电极与所述第一部分相接触，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度，且所述第一部分的掺杂浓度大于第二部分的掺杂浓度。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，包括半导体基片与金属电极，其特征在于：所述太阳能电池还包括依次层叠设置在所述半导体基片一侧表面的隧穿层与掺杂多晶硅层，所述掺杂多晶硅层具有第一部分与第二部分，所述金属电极与所述第一部分相接触，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度，且所述第一部分的掺杂浓度大于第二部分的掺杂浓度。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：第一部分的厚度设置为80～300nm，第二部分的厚度设置为10～80nm。


3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述隧穿层设置为氧化硅膜或氮氧化硅膜或由氧化硅膜与氮氧化硅膜两者相互层叠得到的复合膜，所述隧穿层的厚度设置为0.5～3nm。


4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池还包括设置在所述掺杂多晶硅层背离半导体基片一侧表面上的减反射层，所述金属电极穿透所述减反射层并与所述第一部分相接触。


5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于：所述减反射层包括第一减反射膜层、层叠设置在第一减反射膜层背离所述半导体基片一侧表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海燕，邓伟伟，李硕，
申请(专利权)人：苏州阿特斯阳光电力科技有限公司，阿特斯阳光电力集团有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32