晶硅太阳能电池片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种晶硅太阳能电池片。其包括：N型硅片；配置在N型硅片的顶表面的P型掺杂层；配置在N型硅片底表面的二氧化硅隧穿层；在P型掺杂层的顶表面配置二氧化硅保护层之后配置的N型钝化层，N型钝化层为多晶硅钝化层或掺杂多晶硅钝化层，N型钝化层设置在二氧化硅隧穿层的底表面上。根据本实用新型专利技术，在制备N型钝化层之前先在硅片的顶表面上设置一层二氧化硅保护层，避免在制备N型钝化层时磷绕镀到顶表面，即能够保证电池片的PN结不被破坏，不容易产生电池短路或失效的问题。其中，通入硅源形成的二氧化硅保护层结构致密，能够起到优异的保护作用。异的保护作用。异的保护作用。

【技术实现步骤摘要】
晶硅太阳能电池片


[0001]本技术涉及能源领域，尤其涉及一种晶硅太阳能电池片。

技术介绍

[0002]随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源消耗速度加快，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略，以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，有望成为未来全球电力供应的主要支柱。
[0003]在新一轮能源变革过程中，我国光伏产业已成长为具有国际竞争优势的战略新兴产业。然而，光伏产业发展仍面临诸多问题与挑战，转换效率与可靠性是制约光伏产业发展的最大技术障碍，而成本控制与规模化又在经济上形成制约。
[0004]近几年，各种新型晶硅技术层出不穷。目前市场上以PERC太阳能电池为主，主流量产效率可以超过22％，然而PERC太阳能电池转换效率再往上提升会受到较多限制。目前一种新型的钝化接触结构可以在现有PERC技术基础上通过叠加2-3道工序降电池转换效率提升至23％以上。钝化接触技术由于与现有的PERC技术兼容性强，越来越受到市场和各研究机构的青睐。
[0005]现有的用于晶硅太阳能电池片的钝化接触技术是在N型晶硅背面制备N型掺杂的多晶硅薄膜，但是掺杂过程中会把磷绕镀到硅片正面，由于磷的扩散系数比硼大，会破坏正面的P型薄层以及PN结，从而导致太阳能电池效率偏低甚至是失效。
[0006]因而需要提供一种晶硅太阳能电池片，以至少部分地解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于，提供一种晶硅太阳能电池片，其在制造过程中在制备N型钝化层之前先在硅片的顶表面上设置一层二氧化硅保护层，避免在制备N型钝化层时磷绕镀到顶表面，即能够保证电池片的PN结不被破坏，不容易产生电池短路或失效的问题。其中，通入硅源形成的二氧化硅保护层结构致密，能够起到优异的保护作用。
[0008]并且，本技术采用较高的微波频率来制备N型钝化层，在高频电场下，反应气体激活程度更强，离子浓度高，能电离出更多的高能电子和正负离子从而增加薄膜的沉积速率，可以减少绕镀到硅片顶表面的几率。进一步地，本技术还在该高频制备的步骤之前设置通入氨气和氧化二氮的混合气体、对N型硅片的底表面进行富氢等离子体处理的步骤，从而使N型硅片的底表面钝化，降低高频功率对电池片的损伤。
[0009]根据本技术的一个方面，提供了一种晶硅太阳能电池片，晶硅太阳能电池片包括：
[0010]N型硅片；
[0011]配置在N型硅片的顶表面的P型掺杂层；
[0012]配置在N型硅片底表面的二氧化硅隧穿层；
[0013]在P型掺杂层的顶表面配置二氧化硅保护层之后配置的N型钝化层，N型钝化层为多晶硅钝化层或掺杂多晶硅钝化层，N型钝化层设置在二氧化硅隧穿层的底表面上。
[0014]在一种实施方式中，N型钝化层为采用60KHz以上的微波频率制备生成的整体层状结构。
[0015]在一种实施方式中，N型钝化层为采用80kHz-100kHz的微波频率制备、并在温度为400℃-600℃、压强为1kPa-13kPa的制备生成的整体层状结构。
[0016]在一种实施方式中，N型钝化层为在通入氨气和氧化二氮的混合气体、对N型硅片的底表面进行富氢等离子体处理之后而制备生成的整体层状结构。
[0017]在一种实施方式中，太阳能电池片还包括设置在P型掺杂层的顶表面上的氧化铝钝化层。
[0018]在一种实施方式中，还包括在氧化铝钝化层的顶表面上和N型钝化层的底表面上的减反膜，减反膜为氮化硅减反膜、氮氧化硅减反膜或碳化硅减反膜。
[0019]在一种实施方式中，二氧化硅隧穿层的厚度为0.5nm-5nm。
[0020]在一种实施方式中，减反膜的厚度为70nm-200nm。
[0021]根据本技术所提供的方案，在制备N型钝化层之前先在硅片的顶表面上设置一层致密的二氧化硅保护层，避免在制备N型钝化层时磷绕镀到顶表面，即能够保证电池片的PN结不被破坏，不容易产生电池短路或失效的问题。其中，硅片表面通入硅源采用链式氧化形成的二氧化硅保护层结构致密，能够起到优异的保护作用。
[0022]并且，本技术采用较高的微波频率来制备N型钝化层，在高频电场下，反应气体激活程度更强，离子浓度高，能电离出更多的高能电子和正负离子从而增加薄膜的沉积速率，减少绕镀到硅片顶表面的几率。进一步地，本技术还在该高频制备的步骤之前设置通入氨气和氧化二氮的混合气体、对N型硅片的底表面进行富氢等离子体处理的步骤，从而使N型硅片的底表面钝化，降低高频功率对电池片的损伤。
[0023]总之，本技术在现有传统的TOPCon电池制造工艺基础上，通过在正面形成一层保护层，同时在背面PECVD镀膜过程中改良工艺以降低掺杂多晶硅的绕镀程度，从而可以大幅提升TOCPon电池的良率和效率。
附图说明
[0024]为了更好地理解本技术的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本技术的优选实施方式，对本技术的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。
[0025]图1为根据本技术的一个优选实施方式的制造方法的流程图；
[0026]图2为根据本技术一个优选实施方式中，制程中的或已制造完成的晶硅太阳能电池片的俯视图；
[0027]图3为图2中沿A-A线截取的截面图顺时针旋转90
°
之后的示意图，图3示出了制程中的、并且在制备N型钝化层之前的晶硅太阳能电池片的结构；
[0028]图4为图2中沿A-A线截取的截面图顺时针旋转90
°
之后的示意图，图4示出了制造
完成的晶硅太阳能电池片的结构。
具体实施方式
[0029]现在参考附图，详细描述本技术的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本技术的优选实施方式，本领域技术人员可以在优选实施方式的基础上想到能够实现本技术的其他方式，其他方式同样落入本技术的范围。
[0030]本技术提供了一种晶硅太阳能电池片。图1示出了制造晶硅太阳能电池片的方法的流程图，图2至图4为制程中的或制造完成的晶硅太阳能电池片的示意图。
[0031]图1示出了根据本技术的一个优选实施方式的制造晶硅太阳能电池片的方法的示意图，该方法包括步骤S1至S6，S1至S6按照从S1至S6的依次顺序而发生。
[0032]S1为前序处理步骤，其包括例如设置N型硅片的步骤，设置N型硅片的步骤例如又包括对N型硅片清洗和制绒的工序，以去除N型硅片表面的金属离子和切割损伤层。
[0033]S2为制备P型掺杂层的步骤。该步骤包括：在N型硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶硅太阳能电池片，其特征在于，晶硅太阳能电池片包括：N型硅片；配置在N型硅片的顶表面的P型掺杂层；配置在N型硅片底表面的二氧化硅隧穿层；在P型掺杂层的顶表面配置二氧化硅保护层之后配置的N型钝化层，N型钝化层为多晶硅钝化层或掺杂多晶硅钝化层，N型钝化层设置在二氧化硅隧穿层的底表面上。2.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池片，其特征在于，N型钝化层为采用60KHz以上的微波频率制备生成的整体层状结构。3.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池片，其特征在于，N型钝化层为采用80kHz-100kHz的微波频率制备、并在温度为400℃-600℃、压强为1kPa-13kPa的制备炉中生成的整体层状结构。...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚骞，常青，张家峰，马列，王秀鹏，
申请(专利权)人：通威太阳能眉山有限公司，
类型：新型
国别省市：