太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术实施例涉及太阳能电池技术领域，公开了一种太阳能电池及其制备方法。本发明专利技术中，太阳能电池包括：基体，正电极、负电极以及带电钝化层，所述基体包括相对设置的前表面和背表面，所述基体的背表面设有交替排列的P型掺杂层和N型掺杂层，所述P型掺杂层与所述正极连接，所述N型掺杂层与所述负极连接，所述带电钝化层位于所述前表面一侧，所述带电钝化层的带电密度范围为10

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制备方法


[0001]本专利技术实施例涉及太阳能电池
，特别涉及太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]太阳能电池是一种将光能转化为电能的半导体器件，较低的生产成本和较高的能量转化效率一直是太阳能电池工业追求的目标。对于目前常规太阳能电池，其p+掺杂区域接触电极和n+掺杂区域接触电极分别位于电池片的正反两面。电池的正面为受光面，正面金属接触电极的覆盖必将导致一部分入射的太阳光被金属电极所遮挡反射，造成一部分光学损失。普通晶硅太阳能电池的正面金属电极的覆盖面积在7％左右，减少金属电极的正面覆盖可以直接提高电池的能量转化效率。
[0003]背接触电池，是一种将p+掺杂区域和n+掺杂区域均放置在电池背面(非受光面)的电池，该电池的受光面无任何金属电极遮挡，从而有效增加了电池片的短路电流，使电池片的能量转化效率得到提高。现有技术中，背接触电池通常采用高温热扩散的方式，在基底前表面形成正面场或浮动发射级，以提高载流子传输能力，然后，在基底前表面沉积钝化层，避免载流子在到达背表面之前就被复合而降低电池效率。
[0004]专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：在基底前表面采用高温热扩散的方式以形成正面场或浮动发射级的方案，在高温扩散后需进行清洗，太阳能电池的制备流程复杂，生产成本较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施方式的目的在于提供一种太阳能电池及其制备方法，能够在保证载流子传输能力的前提下，简化太阳能电池的制备流程，降低生产成本。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种太阳能电池，包括：基体，正电极、负电极以及带电钝化层，所述基体包括相对设置的前表面和背表面，所述基体的背表面设有交替排列的P型掺杂层和N型掺杂层，所述P型掺杂层与所述正极连接，所述N型掺杂层与所述负极连接；所述带电钝化层位于所述前表面一侧，所述带电钝化层的带电密度范围为10
13
库仑/平方厘米至10
16
库仑/每平方厘米，所述带电钝化层的厚度范围为10纳米至30纳米。
[0007]本专利技术的实施方式还提供了一种太阳能电池的制备方法，包括：提供基体，其中，所述基体包括相对设置的前表面和背表面；所述基体的背表面设有交替排列的P型掺杂层和N型掺杂层，所述P型掺杂层与所述正极连接，所述N型掺杂层与所述负极连接；在所述前表面一侧形成带电钝化层，其中，所述带电钝化层的带电密度范围为10
13
库仑/平方厘米至10
16
库仑/每平方厘米，所述带电钝化层的厚度范围为10纳米至30纳米。
[0008]本专利技术实施方式相对于现有技术而言，由于基体的前表面一侧设置有带电钝化层，带电钝化层的带电密度范围为10
13
库仑/平方厘米至10
16
库仑/每平方厘米，带电钝化层吸引基体中与带电钝化层所带电荷电性相反的粒子，从而能够在基体的前表面形成与带电
钝化层所带电荷电性相反的膜层，该膜层能够替代现有技术中高温掺杂所形成的膜层，在基底前表面形成正面场或浮动发射级，以保证载流子传输能力，同时具有正表面钝化效果，避免了载流子在到达背表面之前就被复合而降低电池效率，即，一步完成前表面的场钝化和形成正面场/浮动发射极的功能，简化了太阳能电池的制备流程，降低了生产成本；并且，由于所述带电钝化层的厚度范围为10纳米至30纳米，从而既能保证正面吸光性能、以避免电池的电流损失和转化效率下降，又能提高带电钝化层的带电密度，从而提高载流子传输能力。
[0009]另外，所述带电钝化层的材料包括氧化铝、氮化硅、氧化磷、氧化镓、氧化钼和氧化铪中任一者或其任意组合。
[0010]另外，所述带电钝化层的材料为氧化铝，且所述带电钝化层的厚度范围为10纳米至20纳米；或者，所述带电钝化层的材料为氧化镓氧化磷，且所述带电钝化层的厚度范围为20纳米至30纳米。
[0011]另外，所述带电钝化层为叠层结构，所述叠层结构中各膜层所带电荷的电性相同。
[0012]另外，所述叠层结构包括：依次叠设于所述基体上的第一膜层和第二膜层，所述第一膜层的带电密度大于所述第二膜层的带电密度。由于靠近基体的第一膜层的带电密度大于远离基体的第二膜层的带电密度，更加符合载流子传输的要求，从而进一步提高了载流子传输能力，所述第一膜层的厚度大于所述第二膜层的厚度。
[0013]另外，所述第一膜层的材料为氧化磷，所述第二膜层的材料为氮化硅；或者，所述第一膜层的材料为氧化铝，所述第二膜层的材料为氧化镓。
[0014]另外，所述带电钝化层所带电荷为正电，所述基体靠近所述带电钝化层一侧形成负电层，所述负电层与所述基体的材料相同；或者，所述带电钝化层所带电荷为负电，所述基体靠近所述带电钝化层一侧形成正电层，所述正电层与所述基体的材料相同。
[0015]另外，在所述前表面一侧形成带电钝化层的步骤中，退火温度范围为400摄氏度至450摄氏度，退火时间范围为1分钟至10分钟。如此设置，能够提高带电钝化层的带电密度。
[0016]另外，所述带电钝化层所带电荷为负电，在所述前表面一侧形成带电钝化层的步骤中，退火气体氛围为氮气和氢气的混合气体、或惰性气体与氢气的混合气体，其中，氢气所占的体积比为3％至8％。利用混合气体中的氢气可钝化带电钝化层中带正电的“氧”替位缺陷，导致带电钝化层负电带电密度最大化，同时，避免氢气浓度过高导致爆炸的危险。
附图说明
[0017]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0018]图1是本专利技术第一实施方式提供的太阳能电池的一种结构示意图；
[0019]图2是本专利技术第一实施方式提供的太阳能电池的另一种结构示意图；
[0020]图3是本专利技术第三实施方式提供的太阳能电池的制备方法的流程图；
[0021]附图说明：
[0022]基体11、前表面111、背表面112、波峰处113、波谷处114、正电极12、负电极13、带电钝化层14、第一膜层141、第二膜层142、P型掺杂层15、N型掺杂层16、减反层17、背表面钝化
层18。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
[0024]本专利技术的第一实施方式涉及一种太阳能电池，如图1所示，包括：基体11，正电极12、负电极13以及带电钝化层14，基体11包括相对设置的前表面111和背表面112，正电极12和负电极13位于背表面112一侧，带电钝化层14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：基体，正电极、负电极以及带电钝化层，所述基体包括相对设置的前表面和背表面，所述基体的背表面设有交替排列的P型掺杂层和N型掺杂层，所述P型掺杂层与所述正极连接，所述N型掺杂层与所述负极连接；所述带电钝化层位于所述前表面一侧，所述带电钝化层的带电密度范围为10
13
库仑/平方厘米至10
16
库仑/每平方厘米，所述带电钝化层的厚度范围为10纳米至30纳米。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述带电钝化层的材料包括氧化铝、氮化硅、氧化磷、氧化镓、氧化钼和氧化铪中任一者或其任意组合。3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述带电钝化层的材料为氧化铝，且所述带电钝化层的厚度范围为10纳米至20纳米；或者，所述带电钝化层的材料为氧化镓或氧化磷，且所述带电钝化层的厚度范围为20纳米至30纳米。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述带电钝化层为叠层结构，所述叠层结构中各膜层所带电荷的电性相同。5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述叠层结构包括：依次叠设于所述基体上的第一膜层和第二膜层，所述第一膜层的带电密度大于所述第二膜层的带电密度，所述第一膜层的厚度大于所述第二膜层的厚度。6.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一膜层的材料为氧化磷，所述第二膜层的材料为氮化...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐孟雷，杨洁，张昕宇，金浩，
申请(专利权)人：晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：