一种异质结电池及其制备方法技术

一种异质结电池及其制备方法，异质结电池的制备方法包括：提供半导体衬底层；在所述半导体衬底层的至少一侧表面形成隧穿介质膜，所述隧穿介质膜中具有若干微孔；在所述隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成掺杂半导体层。所述异质结电池的制备方法可以使异质结电池的寄生光吸收降低，导电性提高，进而提高异质结电池的转换效率。提高异质结电池的转换效率。提高异质结电池的转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种异质结电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏电池
，具体涉及一种异质结电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]异质结电池综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势，具有结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性好、双面发电等优点，是高转换效率硅基太阳能电池的热点方向之一。然而，现有异质结电池中的非晶硅虽然钝化效果好，但是由于寄生光吸收和导电性差，成为制约异质结电池的转换效率提高的因素。
[0003]因此，现有异质结电池的制备方法有待改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，克服现有技术中的异质结电池因寄生光吸收和导电性差，难以提高异质结电池的转换效率的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种异质结电池的制备方法，包括：提供半导体衬底层；在所述半导体衬底层的至少一侧表面形成隧穿介质膜，所述隧穿介质膜中具有若干微孔；在所述隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成掺杂半导体层。
[0006]可选的，形成所述隧穿介质膜的步骤包括:在所述半导体衬底层的至少一侧表面形成初始介质膜；对所述初始介质膜进行退火处理，使初始介质膜形成所述隧穿介质膜。
[0007]可选的，形成所述初始介质膜的工艺包括氧化工艺，所述氧化工艺在热氧炉中进行。
[0008]可选的，所述氧化工艺的参数包括：采用的气体包括氧气，氧气的浓度为1slm
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1000slm，温度为650℃
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970℃，氧化时间为5分钟
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180分钟。
[0009]可选的，在所述氧化工艺中，采用的温度为800℃，氧化时间为35分钟。
[0010]可选的，所述退火处理的参数包括：温度为600℃
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950℃，时间为1分钟
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80分钟。
[0011]可选的，在所述退火处理中，采用的温度为750℃，退火时间为40分钟。
[0012]可选的，所述隧穿介质膜的厚度为1nm
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10nm。
[0013]可选的，所述隧穿介质膜的材料包括氧化硅。
[0014]可选的，所述微孔的直径为1nm
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500nm。
[0015]可选的，所述微孔均匀分布。
[0016]可选的，所述微孔的表面积与所述半导体衬底层背离所述隧穿介质膜的面积比为1％
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30％。
[0017]可选的，在所述半导体衬底层的至少一侧表面形成隧穿介质膜的步骤包括：在所述半导体衬底层的一侧表面形成第一隧穿介质膜；在所述半导体衬底层的另一侧表面形成第二隧穿介质膜；在所述隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面掺杂半导体层的步骤包括：在所述第一隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成第一掺杂半导体层；在所述第二隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成第二掺杂半导体层。
[0018]可选的，所述第一掺杂半导体层的厚度为5nm
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15nm；所述第二掺杂半导体层的厚度为5nm
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15nm。
[0019]可选的，所述第一掺杂半导体层的导电类型为P型，形成所述第一掺杂半导体层的工艺为等离子体化学气相沉积工艺，形成所述第一掺杂半导体层的参数包括：采用的气体包括硅烷、氢气和乙硼烷，硅烷的流量为1sccm
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10000sccm，氢气的流量为0.1slm
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50slm，乙硼烷的流量为1sccm
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8000sccm，腔室压强为1mbar
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1000mbar，温度为50℃
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300℃。
[0020]可选的，所述第二掺杂半导体层的导电类型为N型，形成所述第二掺杂半导体层的工艺为等离子体化学气相沉积工艺，形成所述第二掺杂半导体层的参数包括：采用的气体包括硅烷、氢气和磷烷，硅烷的流量为1sccm
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10000sccm，氢气的流量为0.1slm
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50slm，磷烷的流量为1sccm
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8000sccm，腔室压强为1mbar
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1000mbar，温度为50℃
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300℃。
[0021]可选的，还包括：在所述掺杂半导体层背离所述半导体衬底层的一侧形成栅线；形成所述栅线之后，进行光注入退火处理，所述光注入退火处理包括依次进行的第一温区光注入退火处理至第N温区光注入退火处理，N为大于或等于1的整数；第一温区光注入退火处理至第N温区光注入退火处理的温度为100℃
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250℃。
[0022]可选的，N为等于或大于8的整数，第一温区退火处理至第三温区退火处理的温度为138℃
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142℃，第四温区退火处理至第六温区退火处理的温度为155℃
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175℃，第六温区退火处理至第N温区退火处理的温度为145℃
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155℃。
[0023]本专利技术还提供一种异质结电池，包括半导体衬底层；位于所述半导体衬底层至少一侧表面的隧穿介质膜，所述隧穿介质膜中具有若干微孔；位于所述隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面的掺杂半导体层。
[0024]可选的，所述隧穿介质膜的厚度为1nm
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10nm。
[0025]可选的，所述隧穿介质膜的材料包括氧化硅。
[0026]可选的，所述微孔的直径为1nm
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500nm。
[0027]可选的，所述微孔的表面积与所述半导体衬底层背离所述隧穿介质膜的面积比为1％
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30％。
[0028]可选的，所述隧穿介质膜包括：位于所述半导体衬底层的一侧表面的第一隧穿介质膜；位于所述半导体衬底层的另一侧表面的第二隧穿介质膜；所述掺杂半导体层包括：位于所述第一隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面的第一掺杂半导体层；位于所述第二隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面的第二掺杂半导体层。
[0029]可选的，所述第一掺杂半导体层的厚度为5nm
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15nm；所述第二掺杂半导体层的厚度为5nm
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15nm。
[0030]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0031]本专利技术提供的异质结电池的制备方法，在所述半导体衬底层的至少一侧表面形成隧穿介质膜，所述隧穿介质膜可以钝化所述半导体衬底层，从而提高开路电压；所述隧穿介质膜中具有若干微孔，所述隧穿介质膜具有隧穿特性，能使得载流子隧穿过所述隧穿介质膜，其次，所述隧穿介质膜中的微孔能提供载流子迁移的通道，这样提高了载流子的运输能力，从而提高短路电流，提高所述异质结电池的导电性；所述隧穿介质膜替换现有技术中的异质结电池的非晶硅本征层，相比于本征非晶硅，隧穿介质膜的寄生光吸收很小，会促进更多的光进入基体，有利于提高短路电流，因此提高了异质结电池的转换效率。
附图说明
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结电池的制备方法，包括提供半导体衬底层的步骤，其特征在于，还包括：在所述半导体衬底层的至少一侧表面形成隧穿介质膜，所述隧穿介质膜中具有若干微孔；在所述隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成掺杂半导体层。2.根据权利要求1所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，形成所述隧穿介质膜的步骤包括:在所述半导体衬底层的至少一侧表面形成初始介质膜；对所述初始介质膜进行退火处理，使初始介质膜形成所述隧穿介质膜。3.根据权利要求2所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，形成所述初始介质膜的工艺包括氧化工艺，所述氧化工艺在热氧炉中进行；优选的，所述氧化工艺的参数包括：采用的气体包括氧气，氧气的浓度为1slm
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1000slm，温度为650℃
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970℃，氧化时间为5分钟
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180分钟；优选的，在所述氧化工艺中，采用的温度为800℃，氧化时间为35分钟；优选的，所述退火处理的参数包括：温度为600℃
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950℃，时间为1分钟
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80分钟；优选的，在所述退火处理中，采用的温度为750℃，退火时间为40分钟。4.根据权利要求1所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，所述隧穿介质膜的厚度为1nm
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10nm；优选的，所述隧穿介质膜的材料包括氧化硅；优选的，所述微孔的直径为1nm
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500nm；优选的，所述微孔均匀分布；优选的，所述微孔的表面积与所述半导体衬底层背离所述隧穿介质膜的面积比为1％
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30％。5.根据权利要求1所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，在所述半导体衬底层的至少一侧表面形成隧穿介质膜的步骤包括：在所述半导体衬底层的一侧表面形成第一隧穿介质膜；在所述半导体衬底层的另一侧表面形成第二隧穿介质膜；在所述隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面掺杂半导体层的步骤包括：在所述第一隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成第一掺杂半导体层；在所述第二隧穿介质膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成第二掺杂半导体层；优选的，所述第一掺杂半导体层的厚度为5nm
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15nm；所述第二掺杂半导体层的厚度为5nm
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15nm；优选的，所述第一掺杂半导体层的导电类型为P型，形成所述第一掺杂半导体层的工艺为等离子体化学气相沉积工艺，形成所述第一掺杂半导体层的参数包括：采用的气体包括硅烷、氢气和乙硼烷，硅烷的流量为1sccm
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10000sccm，氢气的流量为0.1slm
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50slm，乙硼烷的流量为1sccm
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8000sccm，腔室压强为1mbar
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓华，龚道仁，周肃，张鑫义，于长悦，
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：