一种太阳电池及其制备方法技术

本申请提供一种太阳电池及其制备方法，属于太阳电池技术领域。太阳电池的制备方法包括采用气相沉积法在硅片的正面形成P型掺杂层，沉积温度为400℃～600℃。本申请的太阳电池的制备方法采用气相沉积原位掺杂的方式在硅片的正面形成P型掺杂层，且由于沉积温度仅为400℃～600℃，省去了高温掺杂的工艺，一方面可以降低载流子复合速率，饱和电流密度(J0)降低至13fA/cm2～15fA/cm2，另一方面可以降低高温形成的热缺陷，同心圆缺陷比例下降至0.5％以内，从而提高工业化生产的良率水平。从而提高工业化生产的良率水平。从而提高工业化生产的良率水平。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳电池及其制备方法


[0001]本申请涉及太阳电池
，具体而言，涉及一种太阳电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]在晶体硅太阳能电池中，金属与半导体接触区域严重复合，导致载流子复合速率较大，饱和电流密度(J0)偏高，成为制约晶体硅太阳能电池效率发展的重要因素。钝化接触电池具有更加高的效率极限，最接近晶体硅太阳能电池理论极限效率为28.7％。隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivated Contact，TOPCon)电池背面采用隧穿氧化层和n+
‑
poly
‑
Si进行钝化接触，可以大大降低复合速率。
[0003]现有的TOPCon太阳能电池背面钝化已经做的较好，提效空间不大，但是正面钝化仅仅采用氧化铝钝化，还有进一步提升钝化性能的空间。同时正面仍旧采用传统1050℃的高温硼扩散工艺形成P型掺杂层，高温引入了缺陷，导致同心圆缺陷比例较高。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种太阳电池及其制备方法，其能够降低载流子复合速率，并降低同心圆缺陷的比例。
[0005]在第一方面，本申请示例提供了一种太阳电池的制备方法，其包括：提供硅片，先在硅片的正面和背面分别形成P型掺杂层和N型掺杂层，再在P型掺杂层和N型掺杂层表面分别形成第一氧化铝钝化层和第二氧化铝钝化层，然后在第一氧化铝钝化层和第二氧化铝钝化层表面分别形成第一氮化硅减反射层和第二氮化硅减反射层，最后经丝网印刷形成电极。其中，P型掺杂层通过气相沉积法沉积得到，沉积温度为400℃～600℃。
[0006]在上述技术方案中，本申请的太阳电池的制备方法采用气相沉积原位掺杂的方式在硅片的正面形成P型掺杂层，且由于沉积温度仅为400℃～600℃，省去了高温掺杂的工艺，一方面可以降低载流子复合速率，饱和电流密度(J0)降低至13fA/cm2～15fA/cm2，另一方面可以降低高温形成的热缺陷，同心圆缺陷比例下降至0.5％以内，从而提高工业化生产的良率水平。
[0007]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，上述P型掺杂层为硼掺杂非晶硅层，沉积形成硼掺杂非晶硅层的气体氛围包括SiH4、BH3和载气。可选地，SiH4、BH3和载气的体积比为1:4:4～1:6:6。
[0008]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，上述P型掺杂层的厚度为400nm～600nm。
[0009]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，在形成P型掺杂层前，先在硅片的正面形成第一隧穿氧化层，再在第一隧穿氧化层表面形成P型掺杂层。可选地，采用气相沉积法在硅片的正面形成第一隧穿氧化层。可选地，沉积温度为300℃～500℃。可选地，第一隧穿氧化层为SiO2层，形成第一隧穿氧化层的气体氛围包括N2O。可选地，第一隧穿氧化层的厚度为2nm～4nm。
[0010]在上述示例中，先在硅片的正面形成第一隧穿氧化层，再在第一隧穿氧化层表面形成P型掺杂层，有利于P型掺杂层在沉积时均匀分布。
[0011]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，在形成P型掺杂层后，在P型掺杂层的表面形成第一掩膜层。可选地，采用气相沉积法在P型掺杂层的表面形成第一掩膜层。可选地，沉积温度为400℃～600℃。可选地，第一掩膜层为SiO2层，形成第一掩膜层的气体氛围包括SiH4和N2O，且SiH4和N2O的体积比为1:6～1:10。可选地，第一掩膜层的厚度为10nm～40nm。
[0012]在上述示例中，第一掩膜层用于保护P型掺杂层在去绕镀清洗时不被破坏。
[0013]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，N型掺杂层通过气相沉积法沉积得到，沉积温度为350℃～450℃。可选地，N型掺杂层为磷掺杂非晶硅层，沉积形成磷掺杂非晶硅层的气体氛围包括SiH4、PH3和载气。可选地，SiH4、PH3和载气的体积比为1:2:4～1:3:6。可选地，N型掺杂层的厚度为80nm～150nm。
[0014]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，在形成N型掺杂层前，先在硅片的背面形成第二隧穿氧化层，再在第二隧穿氧化层表面形成N型掺杂层。可选地，采用气相沉积法在硅片的背面形成第二隧穿氧化层。可选地，沉积温度为300℃～400℃。可选地，第二隧穿氧化层为SiO2层，形成第二隧穿氧化层的气体氛围包括N2O。可选地，第二隧穿氧化层的厚度为1nm～2nm。
[0015]在上述示例中，先在硅片的正面形成第二隧穿氧化层，再在第二隧穿氧化层表面形成N型掺杂层，有利于N型掺杂层在沉积时均匀分布。
[0016]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，在形成N型掺杂层后，在N型掺杂层的表面形成第二掩膜层。可选地，采用气相沉积法在N型掺杂层的表面形成第二掩膜层。可选地，沉积温度为350℃～450℃。可选地，第二掩膜层为SiO2层，形成第二掩膜层的气体氛围包括SiH4和N2O，且SiH4和N2O的体积比为1:6～1:10。可选地，第二掩膜层的厚度为10nm～40nm。
[0017]在上述示例中，第二掩膜层用于保护N型掺杂层在去绕镀清洗时不被破坏。
[0018]结合第一方面，本申请可选的实施方式中，在采用气相沉积法在硅片的正面和背面分别形成P型掺杂层和N型掺杂层后，进行退火处理，退火处理的温度为900℃～1000℃。可选地，退火处理的时间为40min～60min。可选地，退火处理的气体氛围为氮气或氧气。
[0019]在上述示例中，本申请的太阳电池的制备方法在分别形成P型掺杂层和N型掺杂层后，再进行退火处理，P型掺杂层和N型掺杂层能够同时完成晶体结构转变，P型掺杂层和N型掺杂层分别转变形成为p+
‑
poly
‑
Si和n+
‑
poly
‑
Si，不仅可以节省能耗，并且电池片仅经过一次退火处理，基本不会增加高温形成的热缺陷。
[0020]在第二方面，本申请示例提供了一种太阳电池，其根据上述的太阳电池的制备方法制得。
[0021]在上述技术方案中，本申请的太阳电池具有较低的饱和电流密度(J0)为13fA/cm2～15fA/cm2，以及较低的同心圆缺陷比例为0.5％以内。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对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。
[0023]图1为本申请现有的太阳电池的结构示意图；
[0024]图2为本申请实施例的太阳电池的结构示意图；
[0025]图3为第一种典型同心圆缺陷的EL图像；
[0026]图4为第二种典型同心圆缺陷的EL图像。
[0027]图标：10
‑
太阳电池；111
‑
正面绒面结构；112
‑
第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，所述太阳电池的制备方法包括：提供硅片，先在硅片的正面和背面分别形成P型掺杂层和N型掺杂层，再在所述P型掺杂层和所述N型掺杂层表面分别形成第一氧化铝钝化层和第二氧化铝钝化层，然后在所述第一氧化铝钝化层和所述第二氧化铝钝化层表面分别形成第一氮化硅减反射层和第二氮化硅减反射层，最后经丝网印刷形成电极；其中，所述P型掺杂层通过气相沉积法沉积得到，沉积温度为400℃～600℃。2.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述P型掺杂层为硼掺杂非晶硅层，沉积形成所述硼掺杂非晶硅层的气体氛围包括SiH4、BH3和载气；可选地，SiH4、BH3和所述载气的体积比为1:4:4～1:6:6。3.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述P型掺杂层的厚度为400nm～600nm。4.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，在形成所述P型掺杂层前，先在所述硅片的正面形成第一隧穿氧化层，再在所述第一隧穿氧化层表面形成所述P型掺杂层；可选地，采用气相沉积法在所述硅片的正面形成所述第一隧穿氧化层；可选地，沉积温度为300℃～500℃；可选地，所述第一隧穿氧化层为SiO2层，形成所述第一隧穿氧化层的气体氛围包括N2O；可选地，所述第一隧穿氧化层的厚度为2nm～4nm。5.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，在形成所述P型掺杂层后，在所述P型掺杂层的表面形成第一掩膜层；可选地，采用气相沉积法在所述P型掺杂层的表面形成所述第一掩膜层；可选地，沉积温度为400℃～600℃；可选地，所述第一掩膜层为SiO2层，形成所述第一掩膜层的气体氛围包括SiH4和N2O，且SiH4和N2O的体积比为1:6～1:10；可选地，所述第一掩膜层的厚度为10nm～40nm。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文州，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：