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，光伏电池包括：基底；位于基底一侧表面的发射极包括：至少两个相互间隔的第一掺杂区；第二掺杂区，位于相邻第一掺杂区之间，且第二掺杂区与相邻两个第一掺杂区之间具有间隙；过渡区，位于间隙中，第一掺杂区、过渡区和第二掺杂区中具有相同的掺杂元素，且掺杂元素在第一掺杂区中的浓度小于在第二掺杂区中的浓度；过渡区与第二掺杂区相接触处为参考面，掺杂元素在过渡区中的浓度随过渡区与参考面间的距离的减小而增大，沿垂直于参考面的方向上，第二掺杂区的宽度与过渡区的宽度的比值为3：1~1：1。本申请实施例至少有利于提高发射极中载流子的传输效率。利于提高发射极中载流子的传输效率。利于提高发射极中载流子的传输效率。

【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，发射极中掺杂元素的浓度存在突变现象，使得掺杂元素浓度高的区域到掺杂元素浓度低的区域之间的电势差突变，阻碍发射极中载流子的传输。

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，至少有利于提高发射极中载流子的传输效率，以提高光伏电池的光电转换效率。
[0006]根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供一种光伏电池，包括：基底；发射极，位于所述基底一侧的表面，所述发射极包括：至少两个相互间隔的第一掺杂区；第二掺杂区，位于相邻所述第一掺杂区之间，且所述第二掺杂区与相邻两个所述第一掺杂区之间具有间隙；过渡区，位于所述间隙中，且所述过渡区侧壁与所述第一掺杂区侧壁和所述第二掺杂区侧壁相接触，所述第一掺杂区、所述过渡区以及所述第二掺杂区中具有相同的掺杂元素，所述掺杂元素为N型掺杂元素或P型掺杂元素，且所述掺杂元素在所述第一掺杂区中的浓度小于在所述第二掺杂区中的浓度；所述过渡区与所述第二掺杂区相接触处为参考面，所述掺杂元素在所述过渡区中的浓度随所述过渡区与所述参考面间的距离的减小而增大，沿垂直于所述参考面的方向上，所述第二掺杂区的宽度与所述过渡区的宽度的比值为3：1~1：1。
[0007]根据本申请一些实施例，本申请实施例另一方面还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形成至少两个相互间隔的第一掺杂区；在相邻所述第一掺杂区的间隔中形成第二掺杂区，且所述第二掺杂区与相邻两个所述第一掺杂区之间具有间隙；在所述间隙中形成过渡区，所述过渡区侧壁与所述第一掺杂区侧壁和所述第二掺杂区侧壁相接触，所述第一掺杂区、所述过渡区以及所述第二掺杂区中具有相同的掺杂元素，所述掺杂元素为N型掺杂元素或P型掺杂元素，且所述掺杂元素在所述第一掺杂区中的浓度小于在所述第二掺杂区中的浓度，所述第一掺杂区、所述过渡区以及所述第二掺杂区共同构成发射极；所述过渡区与所述第二掺杂区相接触处为参考面，所述掺杂元素在所述过渡区中的浓度随所述过渡区与所述参考面间的距离的减小而增大，沿垂直于所述
参考面的方向上，所述第二掺杂区的宽度与所述过渡区的宽度的比值为3：1~1：1。
[0008]根据本申请一些实施例，本申请实施例又一方面还提供一种光伏组件，包括：电池串，由多个上述任一所述的光伏电池连接形成，或者由多个上述任一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：在设计发射极具有第一掺杂区和第二掺杂区的同时，还在第一掺杂区和第二掺杂区之间设计有过渡区，且沿垂直于过渡区与第二掺杂区相接触处的参考面的方向上，控制第二掺杂区的宽度与过渡区的宽度的比值为3：1~1：1，如此，有利于在利用掺杂元素在第一掺杂区和第二掺杂区中的浓度差形成势能差，以提高发射极对光生载流子的收集效率的同时，保证过渡区相较于第二掺杂区具有较大的宽度，在通过过渡区衔接第一掺杂区和第二掺杂区的过程中，有利于给发射极中掺杂元素的浓度提供更多的渐变空间，即使得掺杂元素在过渡区中的浓度平缓的变化，从而有利于在第一掺杂区和第二掺杂区之间形成平缓的势能台阶，降低载流子在过渡区中复合的概率，从而有利于降低载流子的复合损失，且有利于使得过渡区中的方阻平缓变化，降低载流子的传输阻力，以提高载流子从第一掺杂区传输至第二掺杂区的传输效率，从而提高光伏电池的光电转换效率。此外，由于过渡区对掺杂元素的浓度的缓冲作用，可以进一步增大掺杂元素在第一掺杂区中和第二掺杂区中的浓度差，以进一步提高第二掺杂区对光生载流子的收集效率，从而进一步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为本申请一实施例提供的光伏电池的一种结构示意图；图2为本申请另一实施例提供的光伏电池的制备方法中在基底一侧的表面形成初始掺杂层的步骤对应的结构示意图；图3为本申请另一实施例提供的光伏电池的制备方法中形成初始过渡区和第一掺杂区的步骤对应的结构示意图；图4为本申请另一实施例提供的光伏电池的制备方法中在初始掺杂层远离基底的一侧形成扩散层的步骤对应的结构示意图；图5为本申请又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，光伏电池中发射极中载流子的传输效率有待提高。
[0013]经分析发现，为提高电池的光电转换效率，发射极会包括主要用于接受光照的第一掺杂区和用于与电极接触的第二掺杂区，且一方面需要掺杂元素在第一掺杂区中的浓度低，以减少第一掺杂区中载流子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的杂质或缺陷中心，其
中，较深束缚能级多半处于禁带中央附近；另一方面需要掺杂元素在第二掺杂区中的浓度高，使第二掺杂区与电极之间形成欧姆接触，降低第二掺杂区与电极之间的接触电阻。
[0014]然而，由于掺杂元素在第一掺杂区和第二掺杂区之间的浓度差较大，且第一掺杂区和第二掺杂区紧密连接，即两者之间的距离几乎为零或者十分小，使得掺杂元素在第一掺杂区和第二掺杂区之间存在突变现象，发射极中掺杂元素从高浓度区域到低浓度区域之间不具备足够的缓冲空间，使得第一掺杂区和第二掺杂区之间的电势差突变，不仅载流子容易在第一掺杂区和第二掺杂区之间复合，还增大了载流子从第一掺杂区向第二掺杂区迁移的阻力，从而会降低载流子在发射极中的传输效率。
[0015]本申请实施提供一种光伏电池及其制备方法、光伏组件，光伏电池中，在第一掺杂区和第二掺杂区之间设计明显的过渡区，且沿垂直于参考面的方向上，控制第二掺杂区的宽度与过渡区的宽度的比值为3：1~1：1，保证过渡区相较于第二掺杂区具有较大的宽度，有利于给发射极中掺杂元素的浓度提供更多的渐变空间，从而避免第一掺杂区和第二掺杂区之间势能差的突变，以降低载流子在过渡区中复合的概率，从而有利于降低载流子的复合损失，且有利于使得过渡区中的方阻平缓变化，降低过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏电池，其特征在于，包括：基底；发射极，位于所述基底一侧的表面，所述发射极包括：至少两个相互间隔的第一掺杂区；第二掺杂区，位于相邻所述第一掺杂区之间，且所述第二掺杂区与相邻两个所述第一掺杂区之间具有间隙；过渡区，位于所述间隙中，且所述过渡区侧壁与所述第一掺杂区侧壁和所述第二掺杂区侧壁相接触，所述第一掺杂区、所述过渡区以及所述第二掺杂区中具有相同的掺杂元素，所述掺杂元素为N型掺杂元素或P型掺杂元素，且所述掺杂元素在所述第一掺杂区中的浓度小于在所述第二掺杂区中的浓度；所述过渡区与所述第二掺杂区相接触处为参考面，所述掺杂元素在所述过渡区中的浓度随所述过渡区与所述参考面间的距离的减小而增大，沿垂直于所述参考面的方向上，所述第二掺杂区的宽度与所述过渡区的宽度的比值为3：1~1：1。2.如权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，沿垂直于所述参考面的方向上，所述过渡区的宽度为30um~50um。3.如权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述掺杂元素在所述过渡区与所述第一掺杂区相接触处的浓度范围为1
×
10
18
atoms/cm3~7
×
10
18
atoms/cm3，所述掺杂元素在所述参考面处的浓度范围为5
×
10
19
atoms/cm3~3
×
10
20
atoms/cm3。4.如权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述过渡区的方阻随所述过渡区与所述参考面间的距离的减小而减小。5.如权利要求4所述的光伏电池，其特征在于，所述过渡区与所述第一掺杂区相接触处的方阻为170ohm/sq~500ohm/sq，所述参考面处的方阻为50ohm/sq~100ohm/sq。6.如权利要求4所述的光伏电池，其特征在于，所述过渡区的方阻随所述过渡区与所述参考面间的距离的减小而线性减小。7.如权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，沿所述第一掺杂区指向所述基底的方向上，所述掺杂元素在所述第一掺杂区中的掺杂深度、在所述过渡区中的掺杂深度以及在所述第二掺杂区中的掺杂深度依次增大。8.如权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述第一掺杂区、所述过渡区以及所述第二掺杂区中具有相同的半导体元素。9.一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形成至少两个相互间隔的第一掺杂区；在相邻所述第一掺杂区的间隔中形成第二掺杂区，且所述第二掺杂区与相邻两个所述第一掺杂区之间具有间隙；在所述间隙中形成过渡区，所述过渡区侧壁与所述第一掺杂区...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，郑霈霆，杨洁，
申请(专利权)人：浙江晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：