一种双面太阳能电池及其制备方法技术

本申请实施例提供一种双面太阳能电池及其制备方法，涉及光伏领域。本申请的制备方法中，采用先沉积再轰击的方式形成的本征硅层，能增强电池的抵御烧蚀性能，减少金属复合损失和填充系数，制成的太阳能电池的效率能得到明显提升。而且本申请的双面太阳能电池中，本征硅层相比于第二晶硅掺杂层，其单氢原子连接的

【技术实现步骤摘要】
一种双面太阳能电池及其制备方法


[0001]本申请涉及光伏领域，具体而言，涉及一种双面太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，太阳能电池中的晶硅掺杂层对太阳能电池的效率有着很大的影响，由于晶硅掺杂层中含有一定量的诸如磷、硼之类的掺杂离子，在电池内部能构成电场，作用于载流子上，对电池提供了场钝化和界面钝化，提高了电池开路电压；而且晶硅掺杂层在后续印刷电极和烧结的过程中，能在一定程度上降低被金属银浆烧蚀的风险，从而改善电池的接触电阻和金属复合电流。
[0003]但是现有的电池中的晶硅掺杂层对电池的钝化效果有限，其抵御烧蚀的作用也比较有限，太阳能电池的性能还具备提升的空间。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种双面太阳能电池及其制备方法，能提升电池的钝化效果，增强电池的抵御烧蚀的性能，提升电池的效率。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种上述的双面太阳能电池的制备方法，其包括以下步骤：取其中一面附着有氧化硅掺杂层，另一面附着有第一晶硅掺杂层的硅片，以硅源为原料，在氧化硅掺杂层的表面沉积本征硅膜；使用等离子气体轰击本征硅膜，重复沉积的操作和用等离子气体轰击的操作0～50次，形成本征硅层，重复0次是只进行一次沉积和用等离子气体轰击的操作；再以硅源和第二掺杂源为原料，在本征硅层的表面沉积第二晶硅掺杂层；硅片为N型，第二晶硅掺杂层为N型，第一晶硅掺杂层为P型；或硅片为P型，第二晶硅掺杂层为P型，第一晶硅掺杂层为N型。
[0006]在上述技术方案中，使用等离子气体轰击沉积的本征硅膜，能使得本征硅膜的微观结构发生变化，内部孔洞减少，结构更致密，从而形成物理强度更高的本征硅层，在后续的高温工序中不容易出现破裂，而且还有利于增强太阳能电池的抵御烧蚀性能；此外，轰击处理后形成的本征硅层，能减少光在电池背面寄生吸收，提高电流；而且本征硅膜内的
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SiH2在轰击中很多都会转化为
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SiH结构，但是整体氢含量维持不变，从而导致形成的本征硅层内载流子复合的缺陷更少，有利于提高场钝化性能。
[0007]若想要形成厚度较薄的本征硅层，则可以一次沉积较薄的本征硅膜，然后轰击本征硅膜形成本征硅层；若想要形成厚度较厚的本征硅膜，则需要多次沉积和轰击本征硅膜，以保证较厚的本征硅层仍然具有较好的物理强度和较少的复合缺陷。
[0008]当硅片为N型，第二晶硅掺杂层为N型，第一晶硅掺杂层为P型时，制得的双面太阳能电池属于N型的TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)太阳能电池。TOPCon太阳能电池具有很高的效率极限，接近晶硅太阳电池理论极限效率。在TOPCon太阳能电池中，N型掺杂层中含有一定浓度的磷离子，在电池内部能构成电场，作用于载流子上，对电池提供了场钝化和界面钝化，提高了电池开路电压。当硅片为P型硅片，第
二晶硅掺杂层为P型掺杂层，第一晶硅掺杂层为N型掺杂层时，制得的双面太阳能电池属于P型的太阳能电池。
[0009]在一种可能的实现方式中，使用等离子气体轰击本征硅时，轰击时间为0.1～600s；和/或，等离子气体为氩气、氮气或氢气中的至少一种。
[0010]在上述技术方案中，轰击时间控制在0.1～600s，能使得形成的本征硅层的致密性更好。
[0011]在一种可能的实现方式中，在形成第二晶硅掺杂层后，还包括退火处理的步骤，退火温度600～1000℃，退火时间为5～35min。
[0012]在上述技术方案中，退火处理能进一步提升太阳能电池的转化效率。
[0013]在一种可能的实现方式中，双面太阳能电池的制备方法还包括以下步骤：以氮化硅为原料，在第二晶硅掺杂层的表面沉积减反射层。
[0014]在上述技术方案中，在第二晶硅掺杂层的表面沉积的减反射层能提升太阳能电池的吸光效率，有利于提升太阳能电池的转化效率。
[0015]在一种可能的实现方式中，第一晶硅掺杂层的制备步骤包括：以第一掺杂源和硅源为原料，在硅片的表面扩散推结形成第一晶硅掺杂层，可选地，第一掺杂源为硼源；和/或，氧化硅掺杂层的制备步骤包括：以氧化剂和硅源为原料，在硅片的其中一面沉积氧化硅掺杂层，可选地，氧化剂为笑气、氧气、臭氧中的一种或多种。
[0016]在上述技术方案中，将第一掺杂源选择为硼源，能保证形成的第一晶硅掺杂层为P型掺杂层，从而制备出TOPCon太阳能电池。
[0017]在一种可能的实现方式中，双面太阳能电池的制备方法还包括以下步骤：以氮化硅为原料，在第一晶硅掺杂层的表面沉积减反射层。
[0018]在上述技术方案中，在第一晶硅掺杂层的表面沉积的减反射层能提升太阳能电池的吸光效率，有利于提升太阳能电池的转化效率。
[0019]在一种可能的实现方式中，第二掺杂源为磷源，可选地，磷源为磷烷、三氯氧磷、三溴氧磷中的至少一种；和/或，硅源为硅烷。
[0020]在上述技术方案中，将第二掺杂源选择为磷源，能保证形成的第一晶硅掺杂层为N型掺杂层，从而制备出TOPCon太阳能电池。
[0021]第二方面，本申请实施例提供了一种双面太阳能电池，其由上述的制备方法制得，其包括依次叠加设置的第一晶硅掺杂层、硅片、氧化硅掺杂层、本征硅层和第二晶硅掺杂层。
[0022]在上述技术方案中，使用上述方法在氧化硅掺杂层和第二晶硅掺杂层之间再铺设一层本征硅层，能增强电池的抵御烧蚀性能，减少金属复合损失和填充系数。而且本征硅层相比于第二晶硅掺杂层，其单氢原子连接的
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SiH数量更高，双氢原子连接的
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SiH2数量更低，本征硅层内载流子复合的缺陷更少，有利于提高场钝化性能。
[0023]在一种可能的实现方式中，本征硅层的厚度不大于200nm。
[0024]在上述技术方案中，保证本征硅层的厚度在不大于200nm，既能增强电池的抵御烧蚀性能，减少金属复合损失和填充系数，又能限制光在电池背面的寄生吸收损失，不会影响电池的转化效率。
[0025]在一种可能的实现方式中，第二晶硅掺杂层背离本征硅层的表面还叠加设置有减
反射层，第一晶硅掺杂层背离硅片的表面还由近至远依次叠加设置有钝化层、减反射层。
[0026]在上述技术方案中，钝化层能降低双面太阳能电池的表面载流子复合速度，减反射层能提升双面太阳能的吸光效率，两者共同作用，能提升双面太阳能电池的转化效率。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0028]图1为本申请实施例中的N型TOPCon太阳能电池制备的工艺流程图。
具体实施方式
[0029]为使本申请实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双面太阳能电池的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：取其中一面附着有氧化硅掺杂层，另一面附着有第一晶硅掺杂层的硅片，以硅源为原料，在所述氧化硅掺杂层的表面沉积本征硅膜；使用等离子气体轰击所述本征硅膜，重复沉积的操作和用等离子气体轰击的操作0～50次，形成本征硅层，重复0次是只进行一次沉积和用等离子气体轰击的操作；再以硅源和第二掺杂源为原料，在所述本征硅层的表面沉积第二晶硅掺杂层；所述硅片为N型，所述第二晶硅掺杂层为N型，所述第一晶硅掺杂层为P型；或所述硅片为P型，所述第二晶硅掺杂层为P型，所述第一晶硅掺杂层为N型。2.根据权利要求1所述的双面太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述使用等离子气体轰击所述本征硅时，轰击时间为0.1～600s；和/或，所述等离子气体为氩气、氮气或氢气中的至少一种。3.根据权利要求1所述的双面太阳能电池的制备方法，其特征在于，在形成所述第二晶硅掺杂层后，还包括退火处理的步骤，退火温度600～1000℃，退火时间为5～35min。4.根据权利要求1所述的双面太阳能电池的制备方法，其特征在于，其还包括以下步骤：以氮化硅为原料，在所述第二晶硅掺杂层的表面沉积减反射层。5.根据权利要求1所述的双面太阳能电池的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，吴伟梁，王秀鹏，邢国强，
申请(专利权)人：通威太阳能眉山有限公司，
类型：发明
国别省市：