光伏电池及其制备方法、光伏组件技术

本申请实施例涉及太阳能领域，提供一种光伏电池及其制备方法、光伏组件，方法包括：提供基底；在基底表面依次形成发射极和掺杂源层，发射极和掺杂源层具有相同的掺杂元素；利用激光对掺杂源层的局部区域进行处理，以在与局部区域对应的发射极和基底中依次形成第一掺杂区和损伤区，第一掺杂区具有掺杂元素；去除掺杂源层和损伤区；在第一掺杂区和发射极表面形成钝化层；在钝化层远离发射极的一侧形成具有掺杂元素的掺杂电极；烧结掺杂电极，形成贯穿钝化层的电极，且在电极与第一掺杂区之间形成第二掺杂区，掺杂元素在第二掺杂区中的浓度高于在第一掺杂区中的浓度。本申请实施例至少有利于提高光伏电池的光电转换效率。利于提高光伏电池的光电转换效率。利于提高光伏电池的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
光伏电池及其制备方法、光伏组件


[0001]本申请实施例涉及太阳能领域，特别涉及一种光伏电池及其制备方法、光伏组件。

技术介绍

[0002]光伏电池是一种将太阳能转化为电能的半导体器件。由于需要兼备电极与发射极之间的良好的欧姆接触，以及提高在太阳光入射部位的短波段的光谱响应，越来越多的厂家开始应用选择性发射极光伏电池。
[0003]选择性发射极光伏电池的主要特点是电极区域高掺杂浓度，光照区域低掺杂浓度，目的是在不降低电极与半导体材料的接触质量的前提下提高硅片表面钝化质量，减少硅片表面复合和发射极的复合，提高蓝光波段的量子响应和电池性能。
[0004]目前，选择性发射极光伏电池的核心是制作选择性掺杂结构。但是，由于掺杂工艺的影响，使得选择性掺杂结构的部分区域的复合损伤较大，影响光伏电池的光电转换效率。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种光伏电池及其制备方法、光伏组件，至少有利于提高光伏电池的光电转换效率。
[0006]本申请实施例提供一种光伏电池的制备方法，包括：提供基底；在所述基底一侧的表面依次形成发射极和掺杂源层，所述发射极和所述掺杂源层具有相同的掺杂元素；利用激光对所述掺杂源层的局部区域进行处理，以在与所述局部区域对应的所述发射极和所述基底中依次形成第一掺杂区和损伤区，所述第一掺杂区具有所述掺杂元素；去除所述掺杂源层和所述损伤区；在所述第一掺杂区和所述发射极表面形成钝化层；在所述钝化层远离所述发射极的一侧形成具有所述掺杂元素的掺杂电极，且所述第一掺杂区在所述基底上的正投影覆盖所述掺杂电极在所述基底上的正投影；烧结所述掺杂电极，形成贯穿所述钝化层的电极，且在所述电极与所述第一掺杂区之间形成第二掺杂区，所述掺杂元素在所述第二掺杂区中的浓度高于在所述第一掺杂区中的浓度。
[0007]相应地，本申请实施例还提供一种光伏电池，包括：基底，在所述基底一侧的表面依次堆叠的发射极和钝化层；第一掺杂区，位于部分所述发射极和部分所述基底中，所述发射极和所述第一掺杂区具有相同的掺杂元素；第二掺杂区，位于所述第一掺杂区远离所述基底的一侧且具有所述掺杂元素，所述掺杂元素在所述第二掺杂区中的浓度高于在所述第一掺杂区中的浓度；具有所述掺杂元素的电极，贯穿所述钝化层和部分所述发射极，且与所述第二掺杂区接触连接。
[0008]相应地，本申请实施例还提供一种光伏组件，包括：电池串，由多个上述任一项所述的光伏电池连接形成，或者由多个上述任一项所述的光伏电池的制备方法制备的光伏电池连接形成；封装胶膜，用于覆盖所述电池串的表面；盖板，用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
[0009]本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
一方面，利用激光的加热作用驱使掺杂源层中局部区域的掺杂元素向发射极和基底中扩散，使得与该局部区域对应的发射极和基底中形成第一掺杂区和损伤区，使得掺杂元素在第一掺杂区的浓度高于在发射极中的浓度，以在第一掺杂区和发射极之间形成PN结，以提高发射极对光生载流子的收集效率；另一方面，去除损伤区，有利于降低后续形成的电极与第二掺杂区之间的缺陷态密度，和降低载流子在电极与第二掺杂区交界处的复合损失；又一方面，在去除损伤区时，降低了第一掺杂区远离基底的表面处的掺杂元素的浓度，在掺杂电极中添加掺杂元素，并利用烧结掺杂电极过程中的高温作用，驱使掺杂电极中的掺杂元素向第一掺杂区扩散，以弥补去除损伤区时第一掺杂区表面处掺杂浓度的降低，并在电极与第一掺杂区之间形成第二掺杂区，则掺杂元素在第二掺杂区中的浓度高于在第一掺杂区中的浓度，使得电极与第二掺杂区之间形成良好的欧姆接触。因此，本申请实施例有利于在提高发射极对光生载流子的收集效率的同时，进一步降低载流子在电极与第二掺杂区交界处的复合损失和降低电极与第二掺杂区之间的接触电阻，从而整体提高光伏电池的光电转换效率。
附图说明
[0010]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。
[0011]图1至图7为本申请一实施例提供的光伏电池的制备方法各步骤对应的结构示意图；图8至图11为本申请另一实施例提供的光伏电池的制备方法各步骤对应的结构示意图；图12为本申请再一实施例提供的光伏组件的结构示意图。
具体实施方式
[0012]由
技术介绍
可知，光伏电池的光电转换效率有待提高。
[0013]经分析发现，在晶体硅光伏电池中，与电极接触的均匀掺杂层无法同时满足以下两个方面的要求：一方面，需要均匀掺杂层中的掺杂元素浓度低，以减少均匀掺杂层中的俄歇复合和借助于复合中心的复合，来提高光伏电池对短波段的光谱响应，其中，复合中心往往是一些具有较深束缚能级（多半处于禁带中央附近）的杂质或缺陷中心；另一方面，需要均匀掺杂层中的掺杂元素浓度高，使硅片与电极之间形成欧姆接触。因此经常采用到局部掺杂技术实现选择性掺杂，对与电极接触的均匀掺杂层进行第二次掺杂，以在提高与电极接触的均匀掺杂层中掺杂元素的浓度的同时，不会提高未与电极接触的均匀掺杂层中掺杂元素的浓度，以提高电池效率。
[0014]然而，由于局部掺杂技术，会在硅片表面形成损伤层，损伤层表面的界面态密度高且损伤层中的缺陷密度高，两者均会提高复合中心的密度，使得载流子在损伤层和电极之间传输时的复合损失增大，不利于光伏电池中多数载流子的迁移，从而会降低光伏电池的光电转换效率。
[0015]本申请实施例提供一种光伏电池的制备方法，去除损伤区，以降低载流子在电极
与第二掺杂区交界处的复合损失，同时，利用烧结掺杂电极过程中的高温作用，驱使掺杂电极中的掺杂元素向第一掺杂区扩散，以弥补去除损伤区时第一掺杂区表面处掺杂元素浓度的降低，并进一步提高第二掺杂区中掺杂元素的浓度，使得电极与第二掺杂区之间形成良好的欧姆接触，以降低电极与第二掺杂区之间的接触电阻，从而整体提高光伏电池的光电转换效率。
[0016]下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，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例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
[0017]图1至图7为本申请一实施例提供的光伏电池的制备方法各步骤对应的结构示意图。需要说明的是，为了图示的简洁，图1至图7中并未绘制基底100和发射极101的绒面。
[0018]参考图1，提供基底100；在基底100一侧的表面依次形成发射极101和掺杂源层102，发射极101和掺杂源层102具有相同的掺杂元素。
[0019]基底100具有相对的前表面和后表面，对于单面电池来说，前表面可以为受光面，后表面可以为背光面，对于双面电池来说，前表面和后表面都可以为受光面。在一些实施例中，形成有发射极101和掺杂源层102的基底表面为前表面。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏电池的制备方法，其特征在于，包括：提供基底；在所述基底一侧的表面依次形成发射极和掺杂源层，所述发射极和所述掺杂源层具有相同的掺杂元素；利用激光对所述掺杂源层的局部区域进行处理，以在与所述局部区域对应的所述发射极和所述基底中形成第一掺杂区和损伤区，所述第一掺杂区具有所述掺杂元素；去除所述掺杂源层和所述损伤区；在所述第一掺杂区和所述发射极表面形成钝化层；在所述钝化层远离所述发射极的一侧形成具有所述掺杂元素的掺杂电极，且所述第一掺杂区在所述基底上的正投影覆盖所述掺杂电极在所述基底上的正投影；烧结所述掺杂电极，形成贯穿所述钝化层的电极，且在所述电极与所述第一掺杂区之间形成第二掺杂区，所述掺杂元素在所述第二掺杂区中的浓度高于在所述第一掺杂区中的浓度。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述激光的能量密度为103W/cm3~105W/cm3，所述激光的脉冲宽度为1ps~500ns。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述基底指向所述发射极的方向上，所述第一掺杂区的厚度为100nm~800nm，在垂直于所述基底指向所述发射极方向的方向上，所述第一掺杂区的宽度大于等于100um。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述基底指向所述发射极的方向上，所述损伤区的厚度小于100nm。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述损伤区包括经过激光处理后的所述掺杂源层，去除所述掺杂源层和所述损伤区的步骤包括：以未经过激光处理的所述掺杂源层为掩膜，采用碱性溶液去除所述损伤区，所述碱性溶液中碱的质量浓度为2%~30%，去除所述损伤区的反应温度为25℃~80℃，反应时间为2min~40min；去除剩余所述掺杂源层。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在去除所述损伤区之后，在去除剩余所述掺杂源层之前，还包括：对去除所述损伤区后露出的所述第一掺杂区表面进行氧化处理，形成保护层。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述基底一侧的表面依次形成所述发射极和所述掺杂源层的步骤中，所述掺杂源层还形成于与所述发射极正对的所述基底的另一侧的表面和所述基底侧面；去除剩余所述掺杂源层的工艺包括：采用碱抛光工艺，去除所有所述掺杂源层和所述保护层。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，烧结所述掺杂电极的步骤中，烧结温...

【专利技术属性】
技术研发人员：金井升，廖光明，周方开，张昕宇，
申请(专利权)人：浙江晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：