太阳能电池及其制造方法技术

本申请公开了一种太阳能电池及其制造方法。太阳能电池包括硅衬底；隧穿层，形成于硅衬底的一侧表面；掺杂多晶硅层，形成于隧穿层远离硅衬底的一侧表面，并与硅衬底构成异质结；以及栅线电极；栅线电极包括形成于掺杂多晶硅层上的第一栅线电极、以及形成于掺杂多晶硅层或硅衬底的上第二栅线电极；栅线电极包括：第一金属层，直接形成于掺杂多晶硅层或硅衬底上；以及第二金属层，形成于第一金属层上的第二金属层；第一金属层与掺杂多晶硅层或硅衬底在界面处形成金属硅化物；金属硅化物为硅化镍、硅化钴、硅化钛或硅化钨。本申请降低了太阳能电池的生产成本，提高太阳能电池的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制造方法
本专利技术一般涉及光伏领域，具体涉及光伏发电领域，尤其涉及一种太阳能电池及其制造方法。
技术介绍
晶体硅太阳能电池由于其能量转换效率高是目前市场占有率最高的太阳能电池。现有的晶体硅太阳能电池光电转换率不高，并且生产成本难以降低。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种光电转换率高、生产成本低的太阳能电池及其制造方法。第一方面，本专利技术的太阳能电池，包括：硅衬底；隧穿层，形成于所述硅衬底的一侧表面；掺杂多晶硅层，形成于所述隧穿层远离所述硅衬底的一侧表面，并与所述硅衬底构成异质结；以及栅线电极；所述栅线电极包括形成于所述掺杂多晶硅层上的第一栅线电极、以及形成于所述掺杂多晶硅层或所述硅衬底的上第二栅线电极；所述栅线电极包括：第一金属层，直接形成于所述掺杂多晶硅层或所述硅衬底上；所述第一金属层含有镍、钴、钛、钨中的至少一种；以及第二金属层，形成于所述第一金属层上的第二金属层；所述第一金属层与所述掺杂多晶硅层或所述硅衬底在界面处形成金属硅化物；所述金属硅化物为硅化镍、硅化钴、硅化钛或硅化钨。可选的，所述第二金属层为铜、钴、钨、锡或锌中的任一种或者多种组合。可选的，所述第二金属层为复合层，所述第二金属层由两层或者三层不同金属形成的堆栈结构。可选的，所述隧穿层为掺杂介电层；所述掺杂介电层内的掺杂元素为Ⅲ族和/或Ⅴ族元素。可选的，所述第一金属层的厚度小于2微米。可选的，所述掺杂多晶硅层包括多个n型掺杂多晶硅区域和多个p型掺杂多晶硅区域，所述n型掺杂多晶硅区域和相邻所述p型掺杂多晶硅区域之间电隔离；所述第一栅线电极对应所述n型掺杂多晶硅区域；所述第二栅线电极对应所述p型掺杂多晶硅区域。可选的，所述n型掺杂多晶硅区域和相邻所述p型掺杂多晶硅区域之间通过沟槽或本征多晶硅电隔离。可选的，所述掺杂多晶硅层背向所述硅衬底的一侧形成有第一介电层，所述第一介电层上与所述n型掺杂多晶硅区域和所述p型掺杂多晶硅区域相对的位置上设有第一开膜区域以露出所述掺杂多晶硅层，所述第一金属层形成于所述第一开膜区域内。可选的，所述掺杂多晶硅层为n型掺杂多晶硅层，所述硅衬底为p型单晶硅衬底；所述第二栅线电极形成于所述硅衬底上。可选的，在所述硅衬底对应所述第二栅线电极的区域为p++区域。可选的，在所述硅衬底靠近所述第二栅线电极的一侧表面，且除去所述p++区域之外的区域设为p+区。第二方面，本专利技术的太阳能电池的制造方法，包括以下步骤：在硅衬底上形成隧穿层；在所述隧穿层上形成掺杂多晶硅层；在掺杂多晶硅层的部分表面形成第一金属层；在所述第一金属层上形成第二金属层；对所述第一金属层进行退火，以使所述第一金属层与所述掺杂多晶硅层在界面处形成金属硅化物。可选的，所述退火的次数大于一次。可选的，所述退火处理的温度为300-600℃。可选的，所述退火的次数为两次，后一次所述退火处理的温度高于前一次所述退火处理的温度。根据本申请实施例提供的技术方案，以低成本的金属层代替昂贵的TCO(TransparentConductiveOxide，透明导电膜)和导电银浆，降低了太阳能电池的生产成本，掺杂多晶硅层与硅衬底形成异质结结构，提高太阳能电池的光电转换效率，能够解决现有的太阳能电池生产成本高、光电转化效率低的问题。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的一个实施例的太阳能电池未设置接触层和第二金属层的结构示意图；图2为本专利技术的一个实施例的太阳能电池的结构示意图；图3为本专利技术的另一个实施例的太阳能电池的结构示意图；图4为本专利技术的又一个实施例的太阳能电池未设置接触层和第二金属层的结构示意图；图5为本专利技术的又一个实施例的太阳能电池的结构示意图；图6为本专利技术的又一个实施例的太阳能电池未设置接触层和第二金属层的结构示意图；图7为本专利技术的又一个实施例的太阳能电池设置p++区域和p+区的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。本专利技术的其中一个实施例为，请参考图1-7，本专利技术的太阳能电池，包括：硅衬底10；隧穿层50，形成于硅衬底10的一侧表面；掺杂多晶硅层20，形成于隧穿层50远离硅衬底10的一侧表面，并与硅衬底10构成异质结；以及栅线电极；栅线电极包括形成于掺杂多晶硅层20上的第一栅线电极、以及形成于掺杂多晶硅层20或硅衬底10的上第二栅线电极；栅线电极包括：第一金属层30，直接形成于掺杂多晶硅层20或硅衬底10上；第一金属层30含有镍、钴、钛、钨中的至少一种；以及第二金属层40，形成于第一金属层30上的第二金属层40；第一金属层30与掺杂多晶硅层20或硅衬底10在界面处形成金属硅化物；金属硅化物为硅化镍、硅化钴、硅化钛或硅化钨。需要说明的是，第一栅线电极是太阳能电池的正极与负极中的一个，而第二栅线电极是正极与负极中的另一个。即当第一栅线电极是正极时，则第二栅线电极是负极；当第一栅线电极是负极时，则第二栅线电极则为正极。本专利技术的太阳能电池，掺杂多晶硅层20与硅衬底10形成异质结结构，提高太阳能电池的光电转换效率，以低成本的金属层代替昂贵的TCO和导电银浆，降低了太阳能电池的生产成本。第一金属层30中的金属原子(例如镍、钴、钛、钨)扩散进入掺杂多晶硅层20或硅衬底10，与其中的硅原子反应形成金属硅化物，金属硅化物集中于第一金属层30与掺杂多晶硅层20或硅衬底10的界面处。金属硅化物的形成，有助于第一金属层30与掺杂多晶硅层20或硅衬底10之间的欧姆接触，有利于降低接触电阻，以及光伏组件的串联电阻。当第一金属层为镍时，则金属硅化物为硅化镍；当第一金属层为钴时，则金属硅化物为硅化钴；当第一金属层为钛时，则金属硅化物为硅化钛；当第一金属层为钨时，则金属硅化物为硅化钨。进一步的，第一金属层30的厚度小于2微米。这样有利于保持良好的欧姆接触，同时有助于降低电极栅线的整体电阻。进一步的，第二金属层40为铜、钴、钨、锡或锌中的任一种或者多种组合。进一步的，第二金属层40为复合层，第二金属层40为由两层或者三层不同金属形成的堆栈结构。在本专利技术中，第二金属层可以为铜、银、钴、钨、锡或锌的单层，亦可以为铜/银、钴/铜/银等的堆栈层，这样可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：/n硅衬底；/n隧穿层，形成于所述硅衬底的一侧表面；/n掺杂多晶硅层，形成于所述隧穿层远离所述硅衬底的一侧表面，并与所述硅衬底构成异质结；/n以及栅线电极；/n所述栅线电极包括形成于所述掺杂多晶硅层上的第一栅线电极、以及形成于所述掺杂多晶硅层或所述硅衬底的上第二栅线电极；/n所述栅线电极包括：/n第一金属层，直接形成于所述掺杂多晶硅层或所述硅衬底上；所述第一金属层含有镍、钴、钛、钨中的至少一种；/n以及第二金属层，形成于所述第一金属层上的第二金属层；/n所述第一金属层与所述掺杂多晶硅层或所述硅衬底在界面处形成金属硅化物；所述金属硅化物为硅化镍、硅化钴、硅化钛或硅化钨。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
硅衬底；
隧穿层，形成于所述硅衬底的一侧表面；
掺杂多晶硅层，形成于所述隧穿层远离所述硅衬底的一侧表面，并与所述硅衬底构成异质结；
以及栅线电极；
所述栅线电极包括形成于所述掺杂多晶硅层上的第一栅线电极、以及形成于所述掺杂多晶硅层或所述硅衬底的上第二栅线电极；
所述栅线电极包括：
第一金属层，直接形成于所述掺杂多晶硅层或所述硅衬底上；所述第一金属层含有镍、钴、钛、钨中的至少一种；
以及第二金属层，形成于所述第一金属层上的第二金属层；
所述第一金属层与所述掺杂多晶硅层或所述硅衬底在界面处形成金属硅化物；所述金属硅化物为硅化镍、硅化钴、硅化钛或硅化钨。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二金属层为铜、钴、钨、锡或锌中的任一种或者多种组合。


3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二金属层为复合层，所述第二金属层由两层或者三层不同金属形成的堆栈结构。


4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述隧穿层为掺杂介电层；所述掺杂介电层内的掺杂元素为Ⅲ族和/或Ⅴ族元素。


5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一金属层的厚度小于2微米。


6.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂多晶硅层包括多个n型掺杂多晶硅区域和多个p型掺杂多晶硅区域，所述n型掺杂多晶硅区域和相邻所述p型掺杂多晶硅区域之间电隔离；所述第一栅线电极对应所述n型掺杂多晶硅区域；所述第二栅线电极对应所述p型掺杂多晶硅区域。


7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述n型掺杂多晶硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，童洪波，刘继宇，
申请(专利权)人：泰州隆基乐叶光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32