异质结电池及制备方法、太阳能电池组件技术

本发明专利技术涉及太阳能电池技术领域，提供了一种异质结电池及制备方法、太阳能电池组件，该异质结电池，包括：N型衬底，N型衬底的一侧自内而外至少设置有第一钝化层与N型掺杂层；N型衬底的另一侧自内而外至少设置有第二钝化层与P型掺杂层；P型掺杂层包括层叠布置的P型纳米晶硅薄膜层、P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层。该异质结电池，硼掺杂效率更高，可以增强电池背面PN结的电场强度，使PN结对光生载流子的分离作用增强，减少光生载流子的复合，最终提高电池的效率。最终提高电池的效率。最终提高电池的效率。

【技术实现步骤摘要】
异质结电池及制备方法、太阳能电池组件


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种异质结电池及制备方法、太阳能电池组件。

技术介绍

[0002]硅基异质结电池是目前主流的几种高效太阳能电池技术之一。该电池结构简单，具有较高的转化效率，较低的温度系数，是太阳能电池发展的重要方向，具有广阔的市场前景。
[0003]硅基异质结电池的结构和工艺流程均较为简单，其以N型单晶硅层为衬底，在衬底一侧包括本征非晶硅层、P型非晶硅层，在衬底另一侧包括本征非晶硅层、N型非晶硅层。其中，一侧的P型非晶硅层与N型单晶硅层形成PN结，另一侧的N型非晶硅层与N型单晶硅层形成高低结。
[0004]现有技术中的硅基异质结电池中，P型掺杂层为掺B的非晶硅(p)a－Si：B：H，但是受掺杂量极限限制，使得P型掺杂层的掺杂效率较低，导致电池背面PN结的电场减弱，PN结对光生载流子的分离作用减弱，导致光生载流子的复合增加，最终导致电池效率较低。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的硅基异质结电池受掺杂量极限限制使得P型掺杂层的掺杂效率较低，导致电池背面PN结的电场减弱，PN结对光生载流子的分离作用减弱导致光生载流子的复合增加，最终导致电池效率较低的缺陷，提供一种异质结电池及制备方法、太阳能电池组件，至少部分解决上述缺陷。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种异质结电池，包括：N型衬底，所述N型衬底的一侧自内而外依次设置有第一钝化层、N型掺杂层；所述N型衬底的另一侧自内而外依次设置有第二钝化层、P型掺杂层；所述P型掺杂层包括P型纳米晶硅薄膜层，还包括P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层，所述P型纳米晶硅薄膜层与所述P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层层叠布置；其中，所述P型纳米晶氧化硅薄膜层或P型纳米晶碳化硅薄膜层与所述第二钝化层接触。
[0008]进一步地，所述P型掺杂层的厚度范围为5nm
‑
20nm；其中，所述P型纳米晶氧化硅薄膜层或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层的厚度范围为3－7nm，所述P型纳米晶硅薄膜层的厚度范围为6nm－17nm。
[0009]进一步地，所述N型掺杂层背对所述N型衬底的一面自内而外设置有第一透明导电层和第一电极；所述P型掺杂层背对所述N型衬底的一面自内而外设置有第二透明导电层和第二电极。一种异质结电池的制备方法，包括如下步骤：在N型衬底的一侧从制备第一钝化层；在N型衬底的另一侧制备第二钝化层；在所述第一钝化层的表面形成N型掺杂层；在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层；其中，所述P型掺杂层包括P型纳米晶硅薄膜层，还包括P
型纳米晶氧化硅薄膜层和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层，所述P型纳米晶硅薄膜层与所述P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层层叠布置。
[0010]进一步地，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：在所述第二钝化层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3与SiH4的比例范围为：2：1－10：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；镀膜腔室内SiH4与CO2的比例范围为：1：3－2：1之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：80－1：20之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
[0011]进一步地，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：在所述第二钝化层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；镀膜腔室内SiH4与CH4的比例范围为：1：3－2：1之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：80－1：20之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
[0012]进一步地，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：在所述第二钝化层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；镀膜腔室内SiH4与CH4的比例范围为：1：3－2：1之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3与SiH4的比例范围为：2：1－10：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；镀膜腔室内SiH4与CO2的比例范围为：1：3－2：1之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：80－1：20之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围
为：175℃－220℃。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结电池，包括：N型衬底，所述N型衬底的一侧自内而外至少设置有第一钝化层与N型掺杂层；所述N型衬底的另一侧自内而外至少设置有第二钝化层与P型掺杂层；其特征在于，所述P型掺杂层包括P型纳米晶硅薄膜层，还包括P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层，所述P型纳米晶硅薄膜层与所述P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层层叠布置；其中，所述P型纳米晶氧化硅薄膜层或P型纳米晶碳化硅薄膜层与所述第二钝化层接触。2.根据权利要求1所述的异质结电池，其特征在于，所述P型掺杂层的厚度范围为5nm
‑
20nm；其中，所述P型纳米晶氧化硅薄膜层或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层的厚度范围为3－7nm，所述P型纳米晶硅薄膜层的厚度范围为6nm－17nm。3.根据权利要求1或2所述的异质结电池，其特征在于，所述N型掺杂层背对所述N型衬底的一面自内而外设置有第一透明导电层和第一电极；所述P型掺杂层背对所述N型衬底的一面自内而外设置有第二透明导电层和第二电极。4.一种异质结电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在N型衬底的一侧制备第一钝化层；在N型衬底的另一侧制备第二钝化层；在所述第一钝化层的表面形成N型掺杂层；在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层；其中，所述P型掺杂层包括P型纳米晶硅薄膜层，还包括P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层，所述P型纳米晶硅薄膜层与所述P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层层叠布置。5.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：在所述第二钝化层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3与SiH4的比例范围为：2：1－10：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；镀膜腔室内SiH4与CO2的比例范围为：1：3－2：1之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：80－1：20之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃。6.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：在所述第二钝化层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；镀膜腔室内SiH4与CH4的比例范围为：1：3－2：1之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：80－1：20之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。7.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓华，辛科，周肃，龚道仁，王文静，梅志纲，庄挺挺，
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：