一种异质结电池及异质结电池的制备方法技术

本申请提供了一种异质结电池及异质结电池的制备方法，属于光伏电池的技术领域。该异质结电池包括入光面的第一透明导电层和背光面的第二透明导电层，所述第一透明导电层包括第一掺硼氧化锌薄膜层，所述第二透明导电层包括第二掺硼氧化锌薄膜层，所述第一掺硼氧化锌薄膜层和所述第二掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量在所述异质结电池厚度方向上从内至外逐渐增加。通过本申请的处理方案，能够减小异质结电池吸收光时的光损失。电池吸收光时的光损失。电池吸收光时的光损失。

【技术实现步骤摘要】
一种异质结电池及异质结电池的制备方法


[0001]本申请涉及光伏电池
，尤其是涉及一种异质结电池及异质结电池的制备方法。

技术介绍

[0002]透明导电层在异质结(Hetero
‑
Junction with intrinsic Thin layer，简称HJT)电池中被用做正面透明电极/背面透明电极，起到导电和减反射的作用。
[0003]异质结电池是以N型硅片作为衬底，在其一侧形成本征非晶硅层和n型掺杂层、透明导电层，在其另一侧形成本征非晶硅层和p型掺杂层、透明导电层，透明导电层外侧还设置栅线以收集电流。现有技术的透明导电层多采用多层氧化铟锡薄膜(Indium Tin Oxide Film，简称ITO)，但是采用多层ITO薄膜作为透明导电层存在例如制备材料昂贵、制备过程会对异质结电池的非晶硅层特别是p型掺杂层造成粒子辅助沉积损伤、背面抛光结构的异质结电池背面反射损失大、无法进一步减小光损失等问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种异质结电池及其制备方法，以至少部分解决上述问题。
[0005]一方面，提供了一种异质结电池，包括入光面的第一透明导电层和背光面的第二透明导电层，所述第一透明导电层包括第一掺硼氧化锌薄膜层，所述第二透明导电层包括第二掺硼氧化锌薄膜层，所述第一掺硼氧化锌薄膜层和所述第二掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量在所述异质结电池厚度方向上从内至外逐渐增加。
[0006]优选的，所述异质结电池还包括设置于所述第一透明导电层内侧的n型掺杂层，所述第一透明导电层还包括设置于所述n型掺杂层与所述第一掺硼氧化锌薄膜层之间的第三掺硼氧化锌薄膜层，所述第三掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量大于所述第一掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量；
[0007]和/或，所述第一掺硼氧化锌薄膜层和所述第三掺硼氧化锌薄膜层之间还设置有第五掺硼氧化锌薄膜层，所述第五掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量小于所述第一掺硼氧化锌薄膜层和所述第三掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量。
[0008]优选的，所述第一掺硼氧化锌薄膜层的厚度范围为60
‑
120nm，所述第三掺硼氧化锌薄膜层的厚度范围为10
‑
20nm，所述第五掺硼氧化锌薄膜层的厚度范围为10
‑
20nm；优选的，所述第一掺硼氧化锌薄膜层的厚度范围为80
‑
110nm。
[0009]优选的，所述第一掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量在所述异质结电池厚度方向上从内至外由0％逐渐增加至1.5％，所述第三掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量范围为1
‑
1.5％，所述第五掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量范围为0
‑
0.2％。
[0010]优选的，所述异质结电池还包括设置于所述第二透明导电层内侧的p型掺杂层，所述第二透明导电层还包括设置于所述p型掺杂层与所述第二掺硼氧化锌薄膜层之间的第四掺硼氧化锌薄膜层，所述第四掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量小于所述第二掺硼氧化锌薄膜
层的硼掺杂量。
[0011]优选的，所述第二掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量在所述异质结电池厚度方向上从内至外由0％逐渐增加至1.5％，所述第四掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量范围为0
‑
0.2％。
[0012]优选的，每层掺硼氧化锌薄膜层的折射率范围为1.8
‑
2.2，禁带宽度范围为3.0
‑
4.6eV，载流子浓度范围为(1
‑
10)*10
20
，载流子迁移率范围为10
‑
40cm2/v
·
s。
[0013]另一方面，提供了一种异质结电池的制备方法，包括制备入光面的第一透明导电层和背光面的第二透明导电层的步骤，所述制备方法还包括：
[0014]制备所述第一透明导电层包括：形成第一掺硼氧化锌薄膜层；
[0015]制备所述第二透明导电层包括：形成第二掺硼氧化锌薄膜层；
[0016]其中，所述第一掺硼氧化锌薄膜层和所述第二掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量在所述异质结电池厚度方向上从内至外逐渐增加。
[0017]优选的，
[0018]形成所述第一掺硼氧化锌薄膜层和形成所述第二掺硼氧化锌薄膜层的步骤包括：
[0019]将水蒸气、硼掺杂剂和H2的混合气体，以及含锌金属有机物蒸气经混合或交替引导至加热的硅片；
[0020]所述含锌金属有机物蒸气包括二乙基锌、二甲基锌和一乙基锌中的一种或多种，所述硼掺杂剂包括B2H6和/或B(CH3)3；
[0021]逐渐增大所述硼掺杂剂与所述含锌金属有机物蒸气的流量比，同时使所述硅片的温度从160℃逐渐升温至200℃以在所述硅片上沉积，从而形成掺硼氧化锌薄膜层。
[0022]优选的，
[0023]制备所述第一透明导电层的步骤包括：在硅片的n型掺杂层上依次制备第三掺硼氧化锌薄膜层、第五掺硼氧化锌薄膜层和第一掺硼氧化锌薄膜层；
[0024]制备所述第二透明导电层的步骤包括：在硅片的p型掺杂层上依次制备第四掺硼氧化锌薄膜层和第二掺硼氧化锌薄膜层；
[0025]其中，制备所述第三掺硼氧化锌薄膜层、第四掺硼氧化锌薄膜层和第五掺硼氧化锌薄膜层的方法为：将水蒸气、硼掺杂剂和H2的混合气体，以及含锌金属有机物蒸气经混合或交替引导至恒温的硅片，以在所述硅片上沉积，从而形成掺硼氧化锌薄膜层，硅片的温度范围为160
‑
200℃。
[0026]本申请的方案具有以下有益技术效果：
[0027]1、使用掺硼氧化锌薄膜层取代ITO薄膜，在异质结电池的透明导电层中形成硼掺杂量逐渐变化的平滑型掺硼氧化锌薄膜层，相比传统的阶梯型多层ITO薄膜中的Sn掺杂量离散变化，掺硼氧化锌薄膜层中硼掺杂量的变化更加平滑连续，可以减小透明导电层在吸收光时对光的反射，实现更大入射角度更宽波长范围的减反效果，从而减小光的损失；
[0028]2、平滑型掺硼氧化锌薄膜层生长开始阶段硼掺杂量低或无硼掺杂，沉积温度低，而主要生长阶段硼掺杂量高，沉积温度高，如此形成的掺硼氧化锌薄膜层具有更大的晶粒尺寸，相同载流子浓度下，具有更高的迁移率和更低的方块电阻；
[0029]3、在制备透明导电层的过程中，不采用等离子体辅助沉积，不会对硅片上的n型掺杂层和p型掺杂层造成损伤；
[0030]4、相比ITO薄膜中主要使用的稀有金属铟，本申请的主要原料为含锌金属有机物、
水、硼掺杂剂和氢气，原料价格便宜；
[0031]5、对于单面制绒的硅片，硅片的背面为抛光面，对光的反射率较大，本申请的平滑型掺硼氧化锌薄膜层会自生长为金字塔绒面结构，从而可以在异质结电池的背光面上形成金字塔绒面形貌，从而减少单面制绒硅片的异质结电池的背光面对光的反射，减小光的损失。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结电池，包括入光面的第一透明导电层和背光面的第二透明导电层，其特征在于，所述第一透明导电层包括第一掺硼氧化锌薄膜层，所述第二透明导电层包括第二掺硼氧化锌薄膜层，所述第一掺硼氧化锌薄膜层和所述第二掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量在所述异质结电池厚度方向上从内至外逐渐增加。2.根据权利要求1所述的异质结电池，其特征在于，所述异质结电池还包括设置于所述第一透明导电层内侧的n型掺杂层，所述第一透明导电层还包括设置于所述n型掺杂层与所述第一掺硼氧化锌薄膜层之间的第三掺硼氧化锌薄膜层，所述第三掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量大于所述第一掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量；和/或，所述第一掺硼氧化锌薄膜层和所述第三掺硼氧化锌薄膜层之间还设置有第五掺硼氧化锌薄膜层，所述第五掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量小于所述第一掺硼氧化锌薄膜层和所述第三掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量。3.根据权利要求2所述的异质结电池，其特征在于，所述第一掺硼氧化锌薄膜层的厚度范围为60
‑
120nm，所述第三掺硼氧化锌薄膜层的厚度范围为10
‑
20nm，所述第五掺硼氧化锌薄膜层的厚度范围为10
‑
20nm；优选的，所述第一掺硼氧化锌薄膜层的厚度范围为80
‑
110nm。4.根据权利要求2所述的异质结电池，其特征在于，所述第一掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量在所述异质结电池厚度方向上从内至外由0％逐渐增加至1.5％，所述第三掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量范围为1
‑
1.5％，所述第五掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量范围为0
‑
0.2％。5.根据权利要求1所述的异质结电池，其特征在于，所述异质结电池还包括设置于所述第二透明导电层内侧的p型掺杂层，所述第二透明导电层还包括设置于所述p型掺杂层与所述第二掺硼氧化锌薄膜层之间的第四掺硼氧化锌薄膜层，所述第四掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量小于所述第二掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量。6.根据权利要求5所述的异质结电池，其特征在于，所述第二掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量在所述异质结电池厚度方向上从内至外由0％逐渐增加至1.5％，所述第四掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛科，周肃，龚道仁，徐晓华，陈光羽，李建清，王文静，
申请(专利权)人：安徽华晟新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：