一种太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池及其制备方法，所述太阳能电池包括N型硅片基底；第一本征非晶硅层，所述第一本征非晶硅层设置于所述N型硅片基底的至少一侧；微晶硅层，所述微晶硅层设置于所述第一本征非晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧；氮化硅层，所述氮化硅层设置于所述微晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧；以及第一电极层，所述第一电极层设置于所述微晶硅层的外表面，并且所述第一电极层穿过所述氮化硅层与所述微晶硅层电接触。本发明专利技术采用微晶硅层代替原有的非晶硅层和透明导电层，并在微晶硅层上设置氮化硅层，既保证了表面透光性，减少了光的反射，又保证了表面的导电性，还能够降低寄生吸收，提高了太阳能电池的发电效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池及其制备方法


[0001]本专利技术属于新能源
，尤其涉及高效硅异质结电池
，具体涉及一种太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]标准的高效硅异质结电池的制作顺序为提供N型硅片
→
通过PEVCD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学的气相沉积法)形成本征非晶硅层与非晶硅N层
→
通过PEVCD形成本征非晶硅层与非晶硅P层
→
形成N面透明导电层(TCO)
→
形成P面透明导电层(TCO)
→
丝网印刷银浆电极。
[0003]传统高效硅异质结电池中，寄生吸收层(parasitic absorption layer)一直是异质结电池的致命伤，在异质结电池中，通常寄生吸收层为正面的透明导电层、本征非晶硅层与非晶硅N层，对异质结太阳电池中的电流影响高达3
‑
4mA/cm2，以硅异质结电池电流密度38mA/cm2而言，如果可以将寄生吸收层的电流影响降至1
‑
2mA/cm2，异质结电池转换效率将可达24
‑
25％，会非常具有竞争性，因而如何降低寄生吸收会是一个很明确的方向。
[0004]硅异质结电池中，常用的透明导电层是使用氧化铟锡(Indium Tin Oxides，简称ITO)，影响的电流密度约1mA/cm2加上其成本占整个电池的5％，是一个很好同时降低成本与提升电池效率的方向。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提出一种太阳能电池及其制备方法，其采用微晶硅层代替原有的非晶硅层和透明导电层，并在微晶硅层上设置氮化硅层，既保证了表面透光性，减少了光的反射，又保证了表面的导电性，还能够降低寄生吸收，提高了太阳能电池的发电效率。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种太阳能电池，包括N型硅片基底，还包括：
[0007]第一本征非晶硅层，所述第一本征非晶硅层设置于所述N型硅片基底的至少一侧；
[0008]微晶硅层，所述微晶硅层设置于所述第一本征非晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧；
[0009]氮化硅层，所述氮化硅层设置于所述微晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧；以及
[0010]第一电极层，所述第一电极层设置于所述微晶硅层的外表面，并且所述第一电极层穿过所述氮化硅层与所述微晶硅层电接触。
[0011]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述第一电极层为环状，所述第一电极层镶嵌在所述氮化硅层中。
[0012]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，其特征在于，所述氮化硅层的厚度小于所述第一电极层的厚度。
[0013]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，当所述第一本征非晶硅层设置于所述N型硅片基底的一侧时，所述太阳能电池还包括：
[0014]第二本征非晶硅层，所述第二本征非晶硅层设置于所述N型硅片基底的与所述第一本征非晶硅层相对的一侧；
[0015]非晶硅层，所述非晶硅层设置于所述第二本征非晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧；
[0016]透明导电层，所述透明导电层设置于所述非晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧；以及
[0017]第二电极层，所述第二电极层设置于所述透明导电层的外表面。
[0018]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述第一电极层和所述第二电极层均为银电极环。
[0019]第二方面，本专利技术实施例提供了一种太阳能电池的制备方法，所述方法包括：
[0020]提供N型硅片基底；
[0021]在所述N型硅片基底的至少一侧形成第一本征非晶硅层；
[0022]在所述第一本征非晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧形成微晶硅层；
[0023]在所述微晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧形成氮化硅层；以及
[0024]在所述微晶硅层的外表面形成第一电极层，并且所述第一电极层穿过所述氮化硅层与所述微晶硅层电接触。
[0025]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，形成所述微晶硅层的步骤为：通过等离子体化学气相沉积法形成所述微晶硅层，其中工艺气体包括H2、SiH4和PH3，沉积温度为150
‑
500℃。
[0026]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述方法还包括：用磷对所述微晶硅层进行掺杂，掺杂浓度范围为1
×
1018cm
‑
3到1
×
1025cm
‑
3。
[0027]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，在形成微晶硅层的步骤之后，还包括：对形成所述微晶硅层之后所获得的部件进行热处理，其中热处理的温度为100
‑
300℃，时间为20
‑
180s。
[0028]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，当在所述N型硅片基底的一侧形成第一本征非晶硅层时，所述方法还包括：在所述N型硅片基底的另一侧依次形成第二本征非晶硅层、非晶硅层、透明导电层和第二电极层，其中：
[0029]通过等离子体化学气相沉积形成所述第一本征非晶硅层、所述第二本征非晶硅层、所述非晶硅层；以及，
[0030]通过丝网印刷形成所述第一电极层和所述第二电极层。
[0031]非晶硅非晶硅采用上述技术方案，本专利技术能够带来以下有益效果：
[0032]微晶硅层是一个很好的掺杂层，可有效将掺杂原子(例如磷原子(P))保护在微晶硅层，有效的使掺杂原子不因高温回火而导致的散溢现象，形成了保护作用，在退火后可保持其掺杂成分，导电性有所提升；同时，微晶硅层可以当作一个缓冲层材料，不存在非晶硅层退火时相变转换过大、容易导致本身氢离子散溢，导致缺陷态变多的问题，微晶硅层本身已经过一次晶相态转变，退火再次进行相转变时，对于自身缺陷态影响较小。
[0033]此外，通过沉积氮化硅层，能够钝化微晶硅层表面的缺陷，减少载流子的复合，并且能够降低光的反射，提高光子的利用率，从而提高太阳能电池的电学性能和光学性能，提高电池效率。
[0034]因此，本专利技术的太阳能电池，采用微晶硅层代替原有的非晶硅层和透明导电层，并且在微晶硅层上设置氮化硅层，利用微晶硅层当作一个缓冲层材料，退火再次进行相转变时，对于自身缺陷态影响较小，且微晶硅层对于掺杂原子的稳定性佳，藉此材料进行后续退火，可形成良好的导电层，因而既保证了表面透光性，又保证了表面的导电性，还能够降低寄生吸收，提高了太阳能电池的发电效率。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。
[0036]图1(a)为本专利技术具体实施方式中一种太阳能电池的分层结构图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，包括N型硅片基底，其特征在于，还包括：第一本征非晶硅层，所述第一本征非晶硅层设置于所述N型硅片基底的至少一侧；微晶硅层，所述微晶硅层设置于所述第一本征非晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧；氮化硅层，所述氮化硅层设置于所述微晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧；以及第一电极层，所述第一电极层设置于所述微晶硅层的外表面，并且所述第一电极层穿过所述氮化硅层与所述微晶硅层电接触。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电极层为环状，所述第一电极层镶嵌在所述氮化硅层中。3.根据权利要求1中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述氮化硅层的厚度小于所述第一电极层的厚度。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，当所述第一本征非晶硅层设置于所述N型硅片基底的一侧时，所述太阳能电池还包括：第二本征非晶硅层，所述第二本征非晶硅层设置于所述N型硅片基底的与所述第一本征非晶硅层相对的一侧；非晶硅层，所述非晶硅层设置于所述第二本征非晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧；透明导电层，所述透明导电层设置于所述非晶硅层远离所述N型硅片基底的一侧；以及第二电极层，所述第二电极层设置于所述透明导电层的外表面。5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层均为银电极环。6.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括：提供N型硅片基底；在所述N型硅片基底的至少一侧形成第一本征非晶硅层；在所述第一本征非晶硅层远离所述N型硅片基底的...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：