太阳能电池的制备方法及太阳能电池技术

本申请提供了一种太阳能电池的制备方法与太阳能电池，所述制备方法包括对硅基底进行第一次制绒后，在硅基底背面制备隧穿层与本征非晶硅层；在所述硅基底背面的第一区域、第二区域分别设置第一掺杂源层、第二掺杂源层；退火，使得第一区域、第二区域分别形成第一掺杂多晶硅层与第二掺杂多晶硅层；再对硅基底的正面进行第二次制绒；并依次进行清洗、镀膜与金属化，得到相应的太阳能电池。上述制备方法通过第一次制绒后在硅基底背面形成相应的绒面结构，再沉积隧穿层与本征非晶硅层，改善后续金属电极与第一掺杂多晶硅层、第二掺杂多晶硅层的接触性能，降低接触电阻；再通过第二次制绒确保所述硅基底正面的减反射性能，提高电池转换效率。转换效率。转换效率。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池的制备方法及太阳能电池


[0001]本申请涉及太阳能电池生产
，尤其涉及一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池。

技术介绍

[0002]近年，随着光伏技术与市场的快速发展，业内对太阳能电池的转换效率也提出越来越高的需求。TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)电池通过在表面制备一层超薄的隧穿氧化层和一层掺杂多晶硅层，提高表面钝化性能，有效提升电池的开路电压与短路电流。上述TOPCon电池生产过程中通常包括将硅基底表面清洗、抛光，再依次沉积制备上述隧穿氧化层与掺杂多晶硅层，所述硅基底的表面形态对其表面膜层性能影响较大。业内还公开一种POLO-IBC电池，将上述电池钝化结构与背电池设计相结合，以提高电池转换效率。但整体生产工艺较为复杂，工艺精度要求也比较严格，电池生产成本也较高，产业化应用较为困难。
[0003]鉴于此，有必要提供一种新的太阳能电池的制备方法及太阳能电池。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池，能够改善金属电极的接触性能，提高电池转换效率。
[0005]为实现上述专利技术目的，本申请提供了一种太阳能电池的制备方法，主要包括：
[0006]对硅基底进行第一次制绒；
[0007]在硅基底的背面制备隧穿层与本征非晶硅层；
[0008]在所述硅基底背面的第一区域、第二区域分别设置第一掺杂源层、第二掺杂源层；
[0009]退火，使得第一区域、第二区域分别形成第一掺杂多晶硅层与第二掺杂多晶硅层，所述第一掺杂多晶硅层与第二掺杂多晶硅层两者的掺杂类型相反；
[0010]对硅基底的正面进行第二次制绒；
[0011]依次进行清洗、镀膜与金属化。
[0012]作为本申请的进一步改进，所述第一次制绒与第二次制绒均采用碱溶液对硅基底进行刻蚀，所述第一次制绒过程控制所述硅基底的背面的绒面高度介于0.5～1.5μm；所述第二次制绒过程控制所述硅基底的正面的绒面高度介于2～4μm。
[0013]作为本申请的进一步改进，所述“在所述硅基底背面的第一区域、第二区域分别设置第一掺杂源层、第二掺杂源层”是指在所述硅基底背面的第一区域的本征非晶硅层上设置硼浆，并在所述硅基底背面的第二区域的本征非晶硅层上设置磷浆。
[0014]作为本申请的进一步改进，所述第一区域包括若干第一条形区，所述第二区域包括若干第二条形区，所述第一条形区与第二条形区依次交替排布且呈相互间隔设置；所述第一条形区与第二条形区两者的宽度均设置为40～500μm，相邻所述第一条形区与第二条形区的间隙宽度设置为50～500μm。
[0015]作为本申请的进一步改进，所述退火步骤的温度设置为850～1100℃；控制所述第一掺杂多晶硅层的硼掺杂浓度为1E19～5E20cm-3
，并控制所述第二掺杂多晶硅层的磷掺杂浓度为1E20～5E20cm-3
。
[0016]作为本申请的进一步改进，所述退火步骤还包括向反应腔内通入氧气，使得所述硅基底的正面形成氧化层，且使得所述硅基底的背面形成掩膜层，所述掩膜层包括形成在所述第一掺杂多晶硅层表面的BSG层、形成在所述第二掺杂多晶硅层表面的PSG层。
[0017]作为本申请的进一步改进，所述制备方法还包括在进行第二次制绒前，去除所述硅基底正面的氧化层，并保留所述硅基底背面的掩膜层。
[0018]作为本申请的进一步改进，在对硅基底进行第一次制绒前，先采用酸溶液或碱溶液对硅基底进行粗抛，去除所述硅基底表面的机械损伤层。
[0019]作为本申请的进一步改进，所述镀膜包括在所述硅基底正面制备钝化层，所述钝化层设置为SiO2膜且其厚度设置为2～6nm；再于所述钝化层背离所述硅基底的一侧表面制备减反射层。
[0020]本申请还提供一种采用如前所述的制备方法制得的太阳能电池。
[0021]本申请的有益效果是：采用本申请太阳能电池的制备方法及太阳能电池，工艺简洁，避免多次高温制程可能对硅基底及相应膜层结构造成的损伤；通过第一次制绒后在硅基底背面形成相应的绒面结构，再沉积隧穿层与本征非晶硅层，改善后续金属电极与第一掺杂多晶硅层、第二掺杂多晶硅层的接触性能，降低接触电阻；再通过第二次制绒确保所述硅基底正面的减反射性能，提高电池转换效率。
附图说明
[0022]图1是本申请太阳能电池的结构示意图；
[0023]图2是本申请太阳能电池中硅基底的背面示意图；
[0024]图3是本申请太阳能电池的制备方法的主要流程示意图。
[0025]100-太阳能电池；1-硅基底；11-第一区域；110-第一条形区；12-第二区域；120-第二条形区；2-隧穿层；31-第一掺杂多晶硅层；32-第二掺杂多晶硅层；33-本征多晶硅层；41-钝化层；42-减反射层；5-背表面膜层；61-第一电极；62-第二电极。
具体实施方式
[0026]以下将结合附图所示的实施方式对本专利技术进行详细描述。但该实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。
[0027]参图1所示，本申请提供的太阳能电池100包括硅基底1、设置在所述硅基底1背面的隧穿层2与多晶硅层。在此，所述太阳能电池100为背接触电池，所述硅基底1采用N型单晶硅片；所述隧穿层2设置为SiO2膜层或SiO
x
N
y
膜层；所述多晶硅层包括依次交替排布的第一掺杂多晶硅层31、第二掺杂多晶硅层32及本征多晶硅层33。
[0028]所述硅基底1的电阻率设置为0.3～7Ω
·
cm，优选为0.7～3.5Ω
·
cm；所述隧穿层2的厚度优选设置为0.5～3nm；所述多晶硅层的厚度优选设置为60nm～200nm。此处，所述第一掺杂多晶硅层31为掺硼的P型多晶硅层，所述第一掺杂多晶硅层31的硼掺杂浓度为1E19
～5E20cm-3
；所述第二掺杂多晶硅层32为掺磷的N型多晶硅层，所述第二掺杂多晶硅层32的磷掺杂浓度为1E20～5E20cm-3
。
[0029]所述太阳能电池100还包括设置在所述硅基底1正面的钝化层41与减反射层42，所述钝化层41设置为SiO2膜且其厚度设置为2～6nm。所述减反射层42可设置为氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化硅膜或氟化镁膜中的一种或由至少两种前述膜层构成的复合膜层。所述减反射层42设置为复合膜层时，不同膜层的折射率由内向外逐渐减小，当然，所述减反射层42或构成所述减反射层42的任一前述膜层还可设置为渐变膜。此处，所述减反射层42包括邻近所述钝化层41设置的氮化硅膜层，该氮化硅膜层的折射率设置为2.1～2.4，且其厚度设置为5～30nm，所述氮化硅膜层还起着氢钝化的作用。
[0030]所述太阳能电池还包括设置在多晶硅层背离硅基底1一侧的背本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于：对硅基底进行第一次制绒；在硅基底的背面制备隧穿层与本征非晶硅层；在所述硅基底背面的第一区域、第二区域分别设置第一掺杂源层、第二掺杂源层；退火，使得第一区域、第二区域分别形成第一掺杂多晶硅层与第二掺杂多晶硅层，所述第一掺杂多晶硅层与第二掺杂多晶硅层两者的掺杂类型相反；对硅基底的正面进行第二次制绒；依次进行清洗、镀膜与金属化。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一次制绒与第二次制绒均采用碱溶液对硅基底进行刻蚀，所述第一次制绒过程控制所述硅基底的背面的绒面高度介于0.5～1.5μm；所述第二次制绒过程控制所述硅基底的正面的绒面高度介于2～4μm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述“在所述硅基底背面的第一区域、第二区域分别设置第一掺杂源层、第二掺杂源层”是指在所述硅基底背面的第一区域的本征非晶硅层上设置硼浆，并在所述硅基底背面的第二区域的本征非晶硅层上设置磷浆。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述第一区域包括若干第一条形区，所述第二区域包括若干第二条形区，所述第一条形区与第二条形区依次交替排布且呈相互间隔设置；所述第一条形区与第二条形区两者的宽度均设置为40～500μm，相邻所述第一条形区与第二条形区的间隙宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，邵亚辉，罗宇驰，邓伟伟，蒋方丹，
申请(专利权)人：嘉兴阿特斯技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：