一种基于钝化接触的太阳能电池片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于钝化接触的太阳能电池片及其制备方法，简化了制备工艺。一种基于钝化接触的太阳能电池片，包括硅基体，所述太阳能电池片还包括：第一钝化层，其形成于所述硅基体的正面之上；第一多晶/非晶硅层，其形成于所述正面钝化层之上；第一掺杂氮化硅层，其形成于所述第一多晶/非晶硅层之上；第二钝化层，其形成于所述硅基体的背面之上；第二多晶/非晶硅层，其形成于所述第二钝化层之上；及第二掺杂氮化硅层，其形成于所述第二多晶/非晶硅层之上；其中，所述第一掺杂氮化硅层和所述第二掺杂氮化硅层中的一者为P型掺杂氮化硅层，另一者为N型掺杂氮化硅层。

【技术实现步骤摘要】
一种基于钝化接触的太阳能电池片及其制备方法
本专利技术属于晶硅太阳能电池领域，涉及一种基于钝化接触的太阳能电池片及其制备方法。
技术介绍
随着光伏技术的发展，PERC（passivateemitterandrearsolarcell）电池转换效率逐渐达到其量产转换效率上限，而且转换效率的限制瓶颈在于正表面（n型表面）钝化不足，载流子复合占比过大。钝化接触技术能够在p型和n型表面都获得良好的钝化效果，同时因为隧穿等载流子传输机制，钝化接触层可以兼具与硅片表面低接触电阻特性，该钝化接触层即充当了表面钝化层又充当了载流子导出连接层。然而，目前该钝化接触层的制备工艺存在如下问题，限制了其产业化进度。一、绕镀问题解决难：目前氧化硅/多晶硅层钝化接触层通常通过低压力化学气相沉积法（LowPressureChemicalVaporDeposition，LPCVD）制备获得，但该沉积方法在制备过程中存在绕镀，会沉积到电池另一面造成短路影响电池转换效率。为解决这一问题通常会在钝化接触层制备后再进行一次湿法刻蚀工艺对边缘进行湿法刻蚀隔离；或者事先在另外一面预先沉积一层氮化硅、碳化硅、氧化硅等掩膜层；但无论哪种方法在工艺上都增加了实现难度和制造成本，极大限制良率和产业应用推进速度；二、光学寄生吸收大：钝化接触层中多晶硅/非晶硅层光学吸收系数高，在应用于电池表面时，因寄生吸收大的问题极大限制了电池转换效率提升幅度。为解决这一问题，行业通常采用较薄的多晶硅/非晶硅层，当采用较薄多晶硅层时，后期多晶硅掺杂较难控制，掺杂源容易穿透氧化硅层，破坏氧化硅钝化效率；同时由于掺杂源渗透进入硅基体表面会造成基体掺杂浓度上升，氧化硅层两边掺杂浓度差值缩小，载流子隧穿几率降低，造成接触电阻上升。
技术实现思路
针对上述技术问题中的至少一个，本专利技术提供了一种基于钝化接触的太阳能电池片及其制备方法，简化了制备工艺。为达到上述目的，本专利技术采用的一种技术方案如下：一种基于钝化接触的太阳能电池片，包括硅基体，所述太阳能电池片还包括：第一钝化层，其形成于所述硅基体的正面之上；第一多晶/非晶硅层，其形成于所述正面钝化层之上；第一掺杂氮化硅层，其形成于所述第一多晶/非晶硅层之上；第二钝化层，其形成于所述硅基体的背面之上；第二多晶/非晶硅层，其形成于所述第二钝化层之上；及第二掺杂氮化硅层，其形成于所述第二多晶/非晶硅层之上；其中，所述第一掺杂氮化硅层和所述第二掺杂氮化硅层中的一者为P型掺杂氮化硅层，另一者为N型掺杂氮化硅层。在一实施例中，所述P型掺杂氮化硅层为掺硼氮化硅、掺镓氮化硅、掺铟氮化硅、掺铝氮化硅、掺铊氮化硅中的一种或多种的组合。在一实施例中，所述N型掺杂氮化硅为掺磷氮化硅。在一实施例中，所述第一多晶/非晶硅层为与其上的所述第一掺杂氮化硅层掺杂类型相同的掺杂多晶/非晶硅层。在一实施例中，所述第二多晶/非晶硅层为与其上的所述第二掺杂氮化硅层掺杂类型相同的掺杂多晶/非晶硅层。进一步地，所述第一多晶/非晶硅层和/或所述第二多晶/非晶硅层在烧结工序中被其上的掺杂氮化硅层中的掺杂源掺杂。在一实施例中，所述第一钝化层和/或所述第二钝化层为氧化硅层。在一实施例中，所述第一掺杂氮化硅层、所述第一多晶/非晶硅层、所述第一钝化层、所述硅基体、所述第二钝化层、所述第二多晶/非晶硅层及所述第二掺镓氮化硅层依次层叠。在一实施例中，所述硅基体为N型硅基体或P型硅基体。在一实施例中，所述第一钝化层和所述第二钝化层的厚度分别为1~3nm。在一实施例中，所述第一多晶/非晶硅层和所述第二多晶/非晶硅层的厚度分别为10~90nm。在一实施例中，所述第一掺杂氮化硅层和所述第二掺杂氮化硅层的厚度分比为50~200nm。在一特定且优选的实施例中，所述第一掺杂氮化硅层、所述第一多晶/非晶硅层、所述第一钝化层、所述硅基体、所述第二钝化层、所述第二多晶/非晶硅层及所述第二掺镓氮化硅层依次层叠；所述硅基体为N型硅基体或P型硅基体；所述第一钝化层和所述第二钝化层的厚度分别为1~3nm；所述第一多晶/非晶硅层和所述第二多晶/非晶硅层的厚度分别为10~90nm；所述第一掺杂氮化硅层和所述第二掺杂氮化硅层的厚度分比为50~200nm。本专利技术还采用如下技术方案：一种如上所述的太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：A、在硅片的正面制备第一钝化层，在硅片的背面制备第二钝化层；B、在第一钝化层上沉积第一多晶/非晶硅层，在第二钝化层上沉积第二多晶/非晶硅层；C、在第一多晶/非晶硅层上和第二多晶/非晶硅层中的一者上沉积P型掺杂氮化硅层；D、在第一多晶/非晶硅层上和第二多晶/非晶硅层中的另一者上沉积N型掺杂氮化硅层；E、烧结制备电极。在一实施例中，所述步骤E中，在烧结时，所述P型掺杂氮化硅及所述N型掺杂氮化硅中的掺杂源进入其下的多晶/非晶硅层中。在一实施例中，所述制备方法还包括位于所述步骤D之后的退火步骤。本专利技术采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：本专利技术的基于钝化接触的太阳能电池片结构和制备方法，通过采用掺杂氮化硅层的膜层掺杂技术，避免了绕镀，使得工艺简化，由原来的10-14步以上的工艺步骤，简化至5-6步，产能提升良率提升，成本大幅降低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例的一种太阳能电池片的截面示意图。其中，1、第一掺杂氮化硅层；2、第一多晶/非晶硅层；3、第一钝化层；4、硅基体；5、第二钝化层；6、第二多晶/非晶硅层；7、第二掺杂氮化硅层。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。本实施例提供一种基于钝化接触的太阳能电池片，具体是一种PERC太阳能电池片。该太阳能电池片包括依次层叠的第一掺杂氮化硅层1、第一多晶/非晶硅层2、第一钝化层3、硅基体4、第二钝化层5、第二多晶/非晶硅层6及第二掺镓氮化硅层7，该太阳能电池片还包括正面电极和背面电极，其中正面电极印刷在位于正面的第一掺杂氮化硅层1上并经烧结形成，背面电极印刷在位于背面的第二掺杂氮化硅层7上并经烧结形成。图1示出了该天阳能电池片局部的截面示意图，其中没有示出正面电极和背面电极。如图1所示，第一钝化层3形成于硅基体4的正面之上；第一多晶/非晶硅层2形成于正面的第一钝化层3之上；第一掺杂氮化硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于钝化接触的太阳能电池片，包括硅基体，其特征在于：所述太阳能电池片还包括：/n第一钝化层，其形成于所述硅基体的正面之上；/n第一多晶/非晶硅层，其形成于所述正面钝化层之上；/n第一掺杂氮化硅层，其形成于所述第一多晶/非晶硅层之上；/n第二钝化层，其形成于所述硅基体的背面之上；/n第二多晶/非晶硅层，其形成于所述第二钝化层之上；及/n第二掺杂氮化硅层，其形成于所述第二多晶/非晶硅层之上；/n其中，所述第一掺杂氮化硅层和所述第二掺杂氮化硅层中的一者为P型掺杂氮化硅层，另一者为N型掺杂氮化硅层。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于钝化接触的太阳能电池片，包括硅基体，其特征在于：所述太阳能电池片还包括：
第一钝化层，其形成于所述硅基体的正面之上；
第一多晶/非晶硅层，其形成于所述正面钝化层之上；
第一掺杂氮化硅层，其形成于所述第一多晶/非晶硅层之上；
第二钝化层，其形成于所述硅基体的背面之上；
第二多晶/非晶硅层，其形成于所述第二钝化层之上；及
第二掺杂氮化硅层，其形成于所述第二多晶/非晶硅层之上；
其中，所述第一掺杂氮化硅层和所述第二掺杂氮化硅层中的一者为P型掺杂氮化硅层，另一者为N型掺杂氮化硅层。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述P型掺杂氮化硅层为掺硼氮化硅、掺镓氮化硅、掺铟氮化硅、掺铝氮化硅、掺铊氮化硅中的一种或多种的组合。


3.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述N型掺杂氮化硅为掺磷氮化硅。


4.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于：所述第一多晶/非晶硅层为与其上的所述第一掺杂氮化硅层掺杂类型相同的掺杂多晶/非晶硅层；和/或，所述第二多晶/非晶硅层为与其上的所述第二掺杂氮化硅层掺杂类型相同的掺杂多晶/非晶硅层。


5.根据权利要求4所述的太阳能电池片，其特征在于：所述第一多晶/非晶硅层和/或所述第二多晶/非晶硅层在烧结工序中被其上的掺杂氮化硅层中的掺杂源掺杂。


6.根据权利要求1所述的太阳能电池片...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵保星，时宝，魏青竹，倪志春，连维飞，符欣，
申请(专利权)人：苏州腾晖光伏技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32