太阳能电池及其制作方法、光伏组件技术

本发明专利技术实施例提供一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件，太阳能电池包括：N型基底以及位于所述基底前表面的P型发射极；位于所述基底前表面且在远离所述P型发射极的方向上依次堆叠的第一钝化层、第二钝化层、第三钝化层以及第四钝化层，所述第一钝化层包括氧化硅材料，所述第二钝化层包括第一氮氧化硅SiO

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制作方法、光伏组件


[0001]本专利技术实施例涉及光伏领域，特别涉及一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件。

技术介绍

[0002]太阳光的反射率或吸收率是电池效率的关键因素。目前业内钝化晶硅太阳能电池，常采用氧化铝/氮化硅(AlO
x
/SiN
y
)叠层作为发射极钝化层。沉积氧化铝材料所需要的镀膜设备以及前驱体气源(三甲基铝等)成本较高，不利于现代工业化大批量生成；氮化硅材料的折射率较高，不利于电池正面的减反射，在使用乙烯
‑
醋酸乙烯酯(EVA)或聚烯烃(POE)等封装材料之后，太阳能组件外观呈蓝色，不利于黑组件的制作。
[0003]因此，希望开发一种非氧化铝钝化体系且具有低成本、高光利用率的新型N型电池以取代氧化铝钝化体系的N型电池。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件，有利于提高太阳能电池的太阳光利用率。
[0005]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种太阳能电池，包括：N型基底以及位于所述基底前表面的P型发射极；位于所述基底前表面且在远离所述P型发射极的方向上依次堆叠的第一钝化层、第二钝化层、第三钝化层以及第四钝化层，所述第一钝化层包括氧化硅材料，所述第二钝化层包括第一氮氧化硅SiO
x
N
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材料，所述第三钝化层包括氮化硅Si
m
N
n
材料，所述第四钝化层包括第二氮氧化硅SiO
i<br/>N
j
材料，所述第二钝化层包括靠近所述第一钝化层的第一部分和靠近所述第三钝化层的第二部分，所述第一部分的氮原子浓度小于所述第二部分的氮原子浓度；位于所述基底后表面的钝化接触结构。
[0006]另外，在所述基底朝向所述第三钝化层的方向上，所述第二钝化层中不同区域的氮原子浓度递增。
[0007]另外，所述第二钝化层中x/y∈[1.51，2.58]，所述第二钝化层的第二折射率为1.60～1.71。
[0008]另外，在垂直于所述基底前表面的方向上，所述第二钝化层的厚度为1nm～25nm。
[0009]另外，在所述基底朝向所述第四钝化层的方向上，所述第三钝化层中不同区域的氮原子浓度递增。
[0010]另外，所述第三钝化层中m/n∈[3.12，5.41]，所述第三钝化层的第三折射率为1.98～2.20。
[0011]另外，所述第四钝化层中i/j∈[1.98，8.47]，所述第四钝化层的第四折射率为1.50～1.70。
[0012]相应地，本专利技术实施例还提供一种太阳能组件，包括上述任一项所述的太阳能电池。
[0013]相应地，本专利技术实施例还提供一种太阳能电池的制作方法，包括：提供N型基底以
及位于所述基底前表面的P型发射极；在所述基底前表面且在远离所述P型发射极的方向上形成依次堆叠的第一钝化层、第二钝化层、第三钝化层和第四钝化层，所述第一钝化层包括氧化硅材料，所述第二钝化层包括第一氮氧化硅SiO
x
N
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材料，所述第三钝化层包括氮化硅Si
m
N
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材料，所述第四钝化层包括第二氮氧化硅SiO
i
N
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材料，所述第二钝化层包括靠近所述第一钝化层的第一部分和靠近所述第三钝化层的第二部分，所述第一部分的氮原子浓度小于所述第二部分的氮原子浓度；在所述基底后表面形成钝化接触结构。
[0014]另外，形成所述第二钝化层的工艺步骤包括：向反应腔室内通入硅烷、笑气以及氨气，并在第一脉冲功率作用下进行等离子体气相沉积工艺，形成包含氮氧化硅材料的第二钝化膜；其中，硅烷与笑气的流量比不小于1/10，第一脉冲功率为30～40mW/cm2；向所述反应腔室内通入氨气，并在第二脉冲功率作用下对所述第二钝化膜进行氮离子的离子注入工艺，形成所述第二钝化层；其中，第二脉冲功率为15～25mW/cm2，离子注入时间为300s～600s。
[0015]与现有技术相比，本专利技术实施例提供的技术方案具有以下优点：
[0016]上述技术方案中，第一部分具有较低的氮原子浓度，材料特性更接近第一钝化层中的氧化硅材料，第二部分具有较高的氮原子浓度，材料特性更接近第三钝化层中的氮化硅材料，如此，第二钝化层与相邻的第一钝化层和第三钝化层具有较好的晶格匹配效果和较低的界面缺陷密度，有利于降低膜层界面处的光损耗和提高光利用率；此外，采用折射率相对较低的氮氧化硅材料作为第四钝化层，有利于减小太阳能电池外层与封装材料之间的折射率之差，从而减少光反射和提高光利用率，提高太阳能电池的短路电流。
[0017]另外，在基底朝向第四钝化层的方向上，第三钝化层中不同区域的氮原子浓度递增，第三钝化层不同区域的折射率递减，有利于提高光利用率。
附图说明
[0018]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，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的太阳能电池的结构示意图；
[0020]图2为图1所示太阳能电池的局部结构示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例提供的太阳能组件的外观示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例提供的太阳能电池的反射率变化示意图；
[0023]图5至图14为本专利技术实施例提供的太阳能电池的制作方法各步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
[0025]参考图1和图2，太阳能电池包括：N型基底100以及位于基底100前表面的P型发射极111；位于基底100前表面且在远离P型发射极111的方向上依次层叠的第一钝化层112、第
二钝化层113、第三钝化层114以及第四钝化层115，第一钝化层112包括氧化硅材料，第二钝化层113包括第一氮氧化硅SiO
x
N
y
材料，第三钝化层114包括氮化硅Si
m
N
n
材料，第四钝化层115包括第二氮氧化硅SiO
i
N
j
材料，第二钝化层113包括靠近第一钝化层112的第一部分113a和靠近第三钝化层114的第二部分113b，第一部分113a的氮原子浓度小于第二部分113b的氮原子浓度；位于基底100后表面的钝化接触结构125。
[0026]其中，第一部分113a与第一钝化层112接触，第二部分113b与第三钝化层114接触，在垂直于基底100前表面的方向上，第一部分113a和第二部分113b具有一定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：N型基底以及位于所述基底前表面的P型发射极；位于所述基底前表面且在远离所述P型发射极的方向上依次堆叠的第一钝化层、第二钝化层、第三钝化层以及第四钝化层，所述第一钝化层包括氧化硅材料，所述第二钝化层包括第一氮氧化硅SiO
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材料，所述第三钝化层包括氮化硅Si
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N
n
材料，所述第四钝化层包括第二氮氧化硅SiO
i
N
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材料，所述第二钝化层包括靠近所述第一钝化层的第一部分和靠近所述第三钝化层的第二部分，所述第一部分的氮原子浓度小于所述第二部分的氮原子浓度；位于所述基底后表面的钝化接触结构。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在所述基底朝向所述第三钝化层的方向上，所述第二钝化层中不同区域的氮原子浓度递增。3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二钝化层中x/y∈[1.51，2.58]，所述第二钝化层的第二折射率为1.60～1.71。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在垂直于所述基底前表面的方向上，所述第二钝化层的厚度为1nm～25nm。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在所述基底朝向所述第四钝化层的方向上，所述第三钝化层中不同区域的氮原子浓度递增。6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三钝化层中m/n∈[3.12，5.41]，所述第三钝化层的第三折射率为1.98～2.20。7.根据权利要求1或6所述的太...

【专利技术属性】
技术研发人员：余丁，李文琪，杨洁，董永志，赵世杰，柴嘉磊，张晓雯，
申请(专利权)人：晶科能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：