钝化接触结构、太阳电池及制备方法和光伏组件技术

本发明专利技术涉及光伏技术领域，尤其涉及一种钝化接触结构、太阳电池及制备方法和光伏组件。该钝化接触结构包括靠近太阳电池的硅片设置的钝化氧化层和远离硅片的掺杂晶体硅层，钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm，且钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。本申请通过对太阳电池中钝化接触结构进行改良，可以同时提升太阳电池的导电能力和钝化效果。阳电池的导电能力和钝化效果。阳电池的导电能力和钝化效果。

【技术实现步骤摘要】
钝化接触结构、太阳电池及制备方法和光伏组件


[0001]本申请涉及光伏
，尤其涉及一种钝化接触结构、太阳电池及制备方法和光伏组件。

技术介绍

[0002]TOPCon（TunnelOxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)太阳电池是一种通过利用隧穿氧化层与掺杂多晶硅层所形成的隧穿钝化接触结构进行表面钝化的太阳电池。
[0003]目前的TOPCon太阳电池需要设置较薄的隧穿氧化层来实现一定的导电作用，但是这会影响该太阳电池的钝化效果和界面缺陷密度，使得该太阳电池的导电性能和钝化性能相互制约，难以同时优化提升。

技术实现思路

[0004]本申请实施例公开了一种钝化接触结构、太阳电池及其制备方法、光伏组件，以解决现有技术中太阳电池的导电性能和钝化性能相互制约、难以同时得到优化提升的问题。
[0005]第一个方面，本申请实施例提供一种钝化接触结构，用于太阳电池，所述钝化接触结构包括：靠近所述太阳电池的硅片设置的钝化氧化层、以及远离所述硅片设置的掺杂晶体硅层，所述钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。
[0006]进一步地，所述微孔的直径为50 nm~500 nm，所述微孔的数量为1
×
104个/cm2~1.6
×
108个/cm2。
[0007]进一步地，所述掺杂晶体硅层是掺杂有第一元素和第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
[0008]进一步地，所述第二元素在所述碎晶硅层中的浓度大于3%，所述碎晶硅层比所述硅片的带隙至少高0.3 eV。
[0009]进一步地，所述碎晶硅层的厚度为40 nm~200 nm，所述碎晶硅层的晶粒大小为30 nm~100 nm。
[0010]第二个方面，本申请实施例提供一种太阳电池，所述太阳电池包括：硅片，具有相背设置的第一面和第二面，所述第一面为光入射面；如第一个方面所述的钝化接触结构，所述钝化接触结构设置在所述硅片的第一面和/或第二面上，所述钝化接触结构包括靠近所述硅片设置的钝化氧化层、以及远离所述硅片设置的掺杂晶体硅层，所述钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。
[0011]可选地，所述钝化接触结构设在所述硅片的所述第二面上，所述钝化氧化层靠近所述第二面设置，所述掺杂晶体硅层远离所述第二面设置；所述太阳电池还包括：依次叠设在所述硅片的所述第一面的第一扩散层和第一功能层，所述第一扩散层
nm~100 nm。
[0018]可选地，所述硅片的形貌为抛光面、随机金字塔绒面或倒金字塔绒面。
[0019]可选地，所述第一功能层为氮化硅层、氮氧化硅层或氧化硅层中的至少一种；和/或，所述第二功能层为氮化硅层、氮氧化硅层或氧化硅层中的至少一种；和/或，所述第三功能层为氧化铝层。
[0020]第三个方面，本申请实施例提供一种如第二个方面所述的太阳电池的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：制备所述钝化接触结构：在所述硅片的所述第一面和/或所述第二面上形成电介质层和非晶薄膜层，对形成有所述电介质层和所述非晶薄膜层的所述硅片进行退火处理，使所述电介质层转变为所述钝化氧化层，所述非晶薄膜层晶化为所述掺杂晶体硅层，其中所述钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中形成有若干纳米级的所述微孔。
[0021]可选地，所述制备所述钝化接触结构的步骤包括：在所述硅片上依次沉积所述电介质层、掺杂有第二元素的第一本征层、掺杂有第一元素的第一掺杂层以及掩膜层，其中所述第一本征层和所述第一掺杂层为所述非晶薄膜层；沉积后进行退火处理，使所述第一本征层和所述第一掺杂层共同形成所述掺杂晶体硅层，所述掺杂晶体硅层是掺杂有所述第一元素和所述第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
[0022]进一步地，所述制备所述钝化接触结构的步骤中，沉积所述电介质层的条件包括：采用PECVD的方式，通入8SLM~15 SLM的N2O，时间为80s~200 s。
[0023]进一步地，沉积所述第一本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（2~4）：（0.1~1）的SiH4、H2、Y
a
O
b
，沉积时间为20s~120 s，其中所述Y
a
O
b
中的Y选自碳元素、氮元素或氧元素，a选自0、1、2、3或4，b选自1、2、3或4。
[0024]进一步地，沉积所述第一掺杂层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（0.5~1）：（2~4）的SiH4、X
m
H
n
和H2，沉积时间为200s~600 s，其中所述X
m
H
n
中的X选自磷元素或硼元素，m选自1或2，n选自3或6。
[0025]进一步地，所述电介质层的厚度为1.5 nm~3.5 nm。
[0026]进一步地，所述第一本征层的厚度为10 nm~40 nm。
[0027]进一步地，所述第一掺杂层的厚度为50 nm~100 nm。
[0028]可选地，所述制备所述钝化接触结构的步骤包括：在所述硅片上依次沉积所述电介质层、第一本征层、掺杂有第一元素的第一掺杂层、掺杂有第二元素的第二本征层、掺杂有所述第一元素的第二掺杂层以及掩膜层，其中所述第一本征层、所述第一掺杂层、所述第二本征层和所述第二掺杂层为所述非晶薄膜层；沉积后进行退火处理，使所述第一本征层、所述第一掺杂层、所述第二本征层和所述第二掺杂层共同形成所述掺杂晶体硅层，所述掺杂晶体硅层是掺杂有所述第一元素和所述第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
[0029]进一步地，沉积所述电介质层的条件包括：采用PECVD的方式，通入8SLM~15 SLM的
N2O，时间为80s~200 s。
[0030]进一步地，沉积所述第一本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1:（2~4）的SiH4、H2，沉积时间为20s~120 s。
[0031]进一步地，沉积所述第一掺杂层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（0.5~1）：（2~4）的SiH4、X
m
H
n
和H2，沉积时间为200s~350 s，其中所述X
m
H
n
中的X选自磷元素或硼元素，m选自1或2，n选自3或6。
[0032]进一步地，沉积所述第二本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（2~4）：（0.1~1）的SiH4、H2、Y
a
O
b
，沉积时间为20s~1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钝化接触结构，用于太阳电池，其特征在于，所述钝化接触结构包括靠近所述太阳电池的硅片设置的钝化氧化层、以及远离所述硅片设置的掺杂晶体硅层，所述钝化氧化层的厚度为1.5nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。2.根据权利要求1所述的钝化接触结构，其特征在于，所述微孔的直径为50nm~500 nm，所述微孔的数量为1
×
104个/cm2~1.6
×
108个/cm2。3.根据权利要求1或2所述的钝化接触结构，其特征在于，所述掺杂晶体硅层是掺杂有第一元素和第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。4.根据权利要求3所述的钝化接触结构，其特征在于，所述第二元素在所述碎晶硅层中的浓度大于3%，所述碎晶硅层比所述硅片的带隙至少高0.3eV。5.根据权利要求3所述的钝化接触结构，其特征在于，所述碎晶硅层的厚度为40nm~200 nm，所述碎晶硅层的晶粒大小为30nm~100 nm。6.一种太阳电池，其特征在于，所述太阳电池包括：硅片，具有相背设置的第一面和第二面，所述第一面为光入射面；钝化接触结构，所述钝化接触结构设置在所述硅片的第一面和/或第二面上，所述钝化接触结构包括靠近所述硅片设置的钝化氧化层、以及远离所述硅片设置的掺杂晶体硅层，所述钝化氧化层的厚度为1.5nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。7.根据权利要求6所述的太阳电池，其特征在于，所述钝化接触结构设在所述硅片的所述第二面上，所述钝化氧化层靠近所述第二面设置，所述掺杂晶体硅层远离所述第二面设置；所述太阳电池还包括：依次叠设在所述硅片的所述第一面的第一扩散层和第一功能层，所述第一扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；第二功能层，设于所述掺杂晶体硅层的远离所述第二面的一侧；第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一扩散层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述掺杂晶体硅层之间；第一电极，与所述第一扩散层形成欧姆接触；第二电极，与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触。8.根据权利要求6所述的太阳电池，其特征在于，所述钝化接触结构设在所述硅片的所述第一面上，所述钝化氧化层靠近所述第一面设置，所述掺杂晶体硅层远离所述第一面设置；所述太阳电池还包括：第一功能层，设于所述掺杂晶体硅层远离所述第一面的一侧；依次叠设在所述硅片的所述第二面的第二扩散层和第二功能层，所述第二扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二扩散层之间；第一电极，与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触；第二电极，与所述第二扩散层形成欧姆接触。
9.根据权利要求6所述的太阳电池，其特征在于，所述钝化接触结构包括设在所述硅片的所述第一面的第一钝化接触结构、以及设在所述硅片的所述第二面的第二钝化接触结构，所述第一钝化接触结构包括第一钝化氧化层和第一掺杂晶体硅层，所述第一钝化氧化层靠近所述第一面设置、所述第一掺杂晶体硅层远离所述第一面设置，所述第二钝化接触结构包括第二钝化氧化层和第二掺杂晶体硅层，所述第二钝化氧化层靠近所述第二面设置、所述第二掺杂晶体硅层远离所述第二面设置，所述第一掺杂晶体硅层和所述第二掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；所述太阳电池还包括：第一功能层，设于所述第一掺杂晶体硅层的远离所述第一面的一侧；第二功能层，设于所述第二掺杂晶体硅层的远离所述第二面的一侧；第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二掺杂晶体硅层之间；第一电极，与所述第一掺杂晶体硅层形成欧姆接触；第二电极，与所述第二掺杂晶体硅层形成欧姆接触。10.根据权利要求6至9任一项所述的太阳电池，其特征在于，所述微孔的直径为50 nm~500nm，所述微孔的数量为1
×
104个/cm2~1.6
×
108个/cm2。11.根据权利要求6至9任一项所述的太阳电池，其特征在于，所述掺杂晶体硅层是掺杂有第一元素和第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。12.根据权利要求11所述的太阳电池，其特征在于，所述第二元素在所述碎晶硅层中的浓度大于3%，所述碎晶硅层比所述硅片的带隙至少高0.3eV；和/或，所述碎晶硅层的厚度为40 nm~200 nm，所述碎晶硅层的晶粒大小为30 nm~100 nm。13.根据权利要求7至9任一项所述的太阳电池，其特征在于，所述硅片的形貌为抛光面、随机金字塔绒面或倒金字塔绒面；和/或，所述第一功能层为氮化硅层、氮氧化硅层或氧化硅层中的至少一种；和/或，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：周凡，
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：