一种新型异质结晶硅电池及其制作方法技术

本发明专利技术属于光伏技术领域，涉及一种新型异质结晶硅电池，包括N型硅基体，N型硅基体的背面由内向外依次包括隧穿氧化层、N型非晶硅层、背场和背电极，背电极至少一部分穿过背场与N型非晶硅层接触；N型硅基体的正面由内向外依次包括本征非晶硅层、P型非晶硅层、减反射层和正面电极。还涉及一种新型异质结晶硅电池的制作方法，提供双面制绒的N型硅基体；在N型硅基体的背面依次沉积隧穿氧化层和N型非晶硅层；在N型硅基体的正面依次沉积本征非晶硅层、P型非晶硅层和减反射层；在N型非晶硅层上设置背场和背电极，并在减反射层上设置正面电极。发挥了异质结电池和隧穿氧化层、非晶硅钝化接触具有高开路电压和不经受高温工艺的优点。具有高开路电压和不经受高温工艺的优点。具有高开路电压和不经受高温工艺的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种新型异质结晶硅电池及其制作方法


[0001]本专利技术属于光伏
，涉及一种光伏电池，尤其是涉及一种新型异质结晶硅电池及其制作方法。

技术介绍

[0002]由于PERC电池的效率进步缓慢，对于以N型电池为主的高效电池，如TOPCon和HIT等的研究越来越多，新的电池结构和电池工艺方法开始涌现。
[0003]目前，异质结电池中通常由P型非晶硅层与N型单晶硅片之间形成P
‑
N异质结，P
‑
N异质结位于电池背面。其作为背结硅异质结太阳电池，适用范围窄。传统PERC电池的制作工艺步骤较多，需激光SE、热氧化、刻蚀、背面激光开孔等工艺，生产工序复杂且包含高温工艺，对电池效率和电池寿命产生负面影响。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是针对上述问题，提供了一种新型异质结晶硅电池；
[0005]本申请的又一目的是针对上述问题，提供了一种新型异质结晶硅电池的制作方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0007]本申请创造性地提供了一种新型异质结晶硅电池，包括N型硅基体，N型硅基体的背面由内向外依次包括隧穿氧化层、N型非晶硅层、背场和背电极，背电极至少一部分穿过背场与N型非晶硅层接触；N型硅基体的正面由内向外依次包括本征非晶硅层、P型非晶硅层、减反射层和正面电极。
[0008]在上述的一种新型异质结晶硅电池中，隧穿氧化层的厚度为0.5
‑
2nm，N型非晶硅层的厚度为60
‑r/>110nm，本征非晶硅层的厚度为4
‑
10nm，P型非晶硅层的厚度为8
‑
15nm。
[0009]在上述的一种新型异质结晶硅电池中，减反射层由内向外依次包括氮化硅层和氧化硅层。
[0010]在上述的一种新型异质结晶硅电池中，氮化硅层包括折射率由内向外依次减小的两层以上氮化硅膜。
[0011]在上述的一种新型异质结晶硅电池中，氮化硅层的厚度为50
‑
80nm，氧化硅层的厚度为10
‑
20nm。
[0012]在上述的一种新型异质结晶硅电池中，型非晶硅层包括以第五主族元素中一种或两种以上为掺杂源的N型掺杂非晶硅层；
[0013]背场包括以第五主族元素中一种或两种以上为掺杂源的N型掺杂铝背场；
[0014]P型非晶硅层中P型非晶硅为微米级或纳米级P型非晶硅，该P型非晶硅层以第三主族元素中一种或两种以上为掺杂源。
[0015]本申请还创造性地提供了一种新型异质结晶硅电池的制作方法，包括以下步骤：
[0016]提供双面制绒的N型硅基体；
[0017]在N型硅基体的背面依次沉积隧穿氧化层和N型非晶硅层；
[0018]在N型硅基体的正面依次沉积本征非晶硅层、P型非晶硅层和减反射层；
[0019]在N型非晶硅层上设置背场和背电极，并在减反射层上设置正面电极。
[0020]在上述的一种新型异质结晶硅电池的制作方法中，减反射层的制作方法包括在P型非晶硅层上依次沉积折射率逐层递减的两层以上氮化硅膜作为氮化硅层，厚度为50
‑
80nm，以及在氮化硅层上沉积氧化硅层，厚度为10
‑
20nm。
[0021]在上述的一种新型异质结晶硅电池的制作方法中，在N型硅基体的背面依次沉积隧穿氧化层和N型非晶硅层的沉积方法包括PECVD、PVD和CVD中的一种或多种，在N型非晶硅层上设置背场和背电极，并在减反射层上设置正面电极的沉积方法包括PECVD、PVD和CVD中的一种或多种。
[0022]在上述的一种新型异质结晶硅电池的制作方法中，隧穿氧化层的厚度为0.5
‑
2nm，N型非晶硅层的厚度为60
‑
110nm，本征非晶硅层的厚度为4
‑
10nm，P型非晶硅层的厚度为8
‑
15nm。
[0023]与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：
[0024]本专利技术继承了异质结晶硅电池的P
‑
i
‑
N结构的二极管特性，发挥异质结电池和隧穿氧化层、非晶硅钝化接触具有高开路电压和不经受高温工艺的优点，开路电压表现优异，制作工艺温度低，有利于提高电池LID性能，突破了背结电池的使用限制。
附图说明
[0025]图1是本专利技术提供的一种新型异质结晶硅电池结构示意图。
[0026]图2是本专利技术提供的一种新型异质结晶硅电池制作方法的流程图。
[0027]图3是本专利技术提供的光致衰减率对比图。
[0028]图中，1
‑
N型硅基体，2
‑
隧穿氧化层，3
‑
N型非晶硅层，4
‑
背场，5
‑
背电极，6
‑
本征非晶硅层，7
‑
P型非晶硅层，8
‑
减反射层，9
‑
正面电极。
具体实施方式
[0029]通过以下具体实施例进一步阐述；
[0030]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0031]如图1所示是本专利技术提供的一种新型异质结晶硅电池结构示意图，新型异质结晶硅电池包括由上至下依次设置的正面电极9、减反射层8、P型非晶硅层7、本征非晶硅层6、N型硅基体1、隧穿氧化层2、N型非晶硅层3、背场4和背电极5。
[0032]背面隧穿氧化层2和N型非晶硅层3能较好的对硅基表面悬挂键进行钝化，减少复合损失，增大载流子传输，降低接触电阻，提高电池效率。
[0033]N型硅基体1双面制绒，所得形貌包括正、倒金字塔或其他陷光结构。作为优选，N型硅基体1的厚度为170μm。
[0034]隧穿氧化层2的材料可以是二氧化硅。作为优选，隧穿氧化层2的厚度为0.5
‑
2nm。进一步，隧穿氧化层2的厚度可以为0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、
1.8、1.9或2nm。
[0035]N型非晶硅层3的材料可以是N型掺杂非晶硅，N型掺杂非晶硅以含第五主族元素中一种或两种以上的气态化合物或单质为掺杂原料进行掺杂，掺杂浓度为1e20。作为优选，N型非晶硅层3的厚度为60
‑
110nm。进一步，N型非晶硅层3的厚度可以为60
‑
70nm、70
‑
80nm、80
‑
90nm、90
‑
100nm或100
‑
110nm。
[0036]背场4可以是N型掺杂铝背场，采用掺杂型铝浆，以含第五主族元素中一种或两种以上的气态化合物或单质为掺杂原料进行掺杂，掺杂浓度为5e本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型异质结晶硅电池，包括N型硅基体(1)，其特征在于：所述N型硅基体(1)的背面由内向外依次包括隧穿氧化层(2)、N型非晶硅层(3)、背场(4)和背电极(5)，所述背电极(5)至少一部分穿过背场(4)与N型非晶硅层(3)接触；所述N型硅基体(1)的正面由内向外依次包括本征非晶硅层(6)、P型非晶硅层(7)、减反射层(8)和正面电极(9)。2.如权利要求1所述的一种新型异质结晶硅电池，其特征在于：所述减反射层(8)由内向外依次包括氮化硅层(81)和氧化硅层(82)。3.如权利要求2所述的一种新型异质结晶硅电池，其特征在于：所述氮化硅层(81)包括折射率由内向外依次减小的两层以上氮化硅膜。4.如权利要求3所述的一种新型异质结晶硅电池，其特征在于：所述氮化硅层(81)的厚度为50
‑
80nm，所述氧化硅层(82)的厚度为10
‑
20nm。5.如权利要求1所述的一种新型异质结晶硅电池，其特征在于：所述隧穿氧化层(2)的厚度为0.5
‑
2nm，所述N型非晶硅层(3)的厚度为60
‑
110nm，所述本征非晶硅层(6)的厚度为4
‑
10nm，所述P型非晶硅层(7)的厚度为8
‑
15nm。6.如权利要求1所述的一种新型异质结晶硅电池，其特征在于：所述N型非晶硅层(3)包括以第五主族元素中一种或两种以上为掺杂源的N型掺杂非晶硅层；所述背场(4)包括以第五主族元素中一种或两种以上为掺杂源的N型掺杂铝背场；所述P型非晶硅层(7)中P型非晶硅为微米级或纳米级P型非晶硅，该P型非晶硅层(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍亭亭，冯志强，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：