太阳能电池及其制备方法、光伏组件技术

本申请实施例涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，太阳能电池包括：基底，基底具有相对的正面和背面；位于基底的正面且在远离基底的方向上依次设置的第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，第一钝化层包括电介质材料，第二钝化层包括第一Si

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制备方法、光伏组件
[0001]本申请是申请日为2021年9月10日，申请号为202111064317.8，专利技术名称为“太阳能电池及其制备方法、光伏组件”的专利申请的分案申请。


[0002]本申请实施例涉及太阳能电池领域，特别涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件。

技术介绍

[0003]太阳能电池具有较好的光电转换能力，为了抑制太阳能电池表面的载流子复合，通常在太阳能电池表面制备钝化结构。通常，位于太阳能电池表面的钝化结构具有较高的折射率以及较好的钝化效果，尽可能地吸收较多的入射光线，从而增加载流子浓度。
[0004]然而，在太阳能电池表面制备钝化层后，太阳能电池对入射光线的反射率仍旧较高，从而太阳能电池的开路电压、短路电流以及填充因子较低，导致太阳能电池的光电转化率较低。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，至少有利于减小太阳能电池对入射光线的反射率。
[0006]本申请实施例提供一种太阳能电池，包括：基底，基底具有相对的正面和背面；位于基底的正面且在远离基底的方向上依次设置的第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，第一钝化层包括电介质材料，第二钝化层包括第一Si
u
N
v
材料，1.3≤v/u≤1.7，第三钝化层包括Si
r
O
s
材料，1.9≤s/r≤3.2；位于基底背面且在远离背面的方向上依次设置的隧穿氧化层和掺杂导电层，其中，掺杂导电层与基底具有相同导电类型的掺杂元素。
[0007]另外，第三钝化层的折射率小于第二钝化层的折射率。
[0008]另外，第三钝化层的折射率为1.4～1.6，第二钝化层的折射率为1.8～2。
[0009]另外，第三钝化层包括在远离基底方向上层叠设置的第一氧化硅层以及第二氧化硅层，第一氧化硅层中，1.9＜s/r≤2.2；第二氧化硅层中，2.2≤s/r≤3.2，且第一氧化硅层的折射率大于第二氧化硅层的折射率。
[0010]另外，电介质材料包括氧化铝、氧化钛、氧化镓、氧化铪中的一种或多种。
[0011]另外，电介质材料为Al
x
O
y
材料，且1.4≤y/x≤1.6。
[0012]另外，在垂直于正面的方向上，第三钝化层的厚度为60nm～90nm。
[0013]另外，在垂直于正面的方向上，第二钝化层的厚度为35nm～55nm。
[0014]另外，在垂直于正面的方向上，所述第一钝化层的厚度为2nm～8nm。
[0015]另外，第一钝化层的折射率为1.6～1.8。
[0016]另外，还包括：第四钝化层，第四钝化层位于掺杂导电层背离基底的一侧，第四钝化层包括第二Si
m
N
n
材料，1.2≤n/m≤1.6。
[0017]另外，第四钝化层的折射率为1.9～2.1，在垂直于背面的方向上，第四钝化层的厚度为80nm～100nm。
[0018]另外，基底为N型半导体基底，掺杂导电层为N型掺杂多晶硅层、N型掺杂微晶硅层或N型掺杂非晶硅层中的至少一种。
[0019]相应地，本申请实施例还提供一种光伏组件，包括电池串，电池串由多个上述太阳能电池连接而成；封装层，封装层用于覆盖电池串的表面；盖板，盖板用于覆盖封装层远离电池串的表面。
[0020]相应地，本申请实施例还提供一种太阳能电池的制备方法包括：提供基底，基底具有相对的正面和背面；在基底的背面且在远离背面的方向上依次形成隧穿氧化层和掺杂导电层，其中，掺杂导电层与基底具有相同导电类型的掺杂元素；在基底的正面且在远离基底的方向上依次形成第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，其中，第一钝化层包括电介质材料，第二钝化层包括第一Si
u
N
v
材料，且1.3≤u/v≤1.7，第三钝化层包括Si
r
O
s
材料，且1.9≤s/r≤3.2。
[0021]另外，采用第一等离子体增强化学气相沉积工艺形成第三钝化层，形成第三钝化层的方法包括：向反应腔室内通入硅烷以及笑气并进行电离，单位面积脉冲功率为140mW/cm2～170mW/cm2，反应腔室的压强为1600mTorr～2000mTorr，硅烷和笑气的流量比为1:15～1:20，反应时间为3s～22s。
[0022]另外，采用第一等离子体增强化学气相沉积工艺形成所述第二钝化层，形成第二钝化层的方法包括：向反应腔室内通入硅烷以及氨气并进行电离，单位面积脉冲功率为140mW/cm2～180mW/cm2，反应腔室的压强为1600mTorr～2000mTorr，硅烷以及氨气的流量比为1:3～1:16，反应时间为3s～31s。
[0023]另外，采用原子层沉积工艺形成第一钝化层，形成第一钝化层的方法包括：向反应腔室内通入三甲基铝和水，三甲基铝和水的比例为1:2～1:3，温度为200℃～300℃。
[0024]另外，在形成第一钝化层之后，还包括：在氮气气氛下对第一钝化层进行退火处理，退火温度为500℃～600℃，退火时间为10min～13min。
[0025]本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
[0026]本申请实施例提供的太阳能电池的技术方案中，太阳能电池包括：基底，基底具有相对的正面和背面；位于基底的正面且在远离基底的方向上依次设置的第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，第一钝化层包括电介质材料，第二钝化层包括第一Si
u
N
v
材料，1.3≤v/u≤1.7，通过对第一Si
u
N
v
材料中的原子数量比进行调整，使得第二钝化层具有较高的折射率，从而第二钝化层对长波光线的吸收能力较强；第三钝化层包括Si
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O
s
材料，1.9≤s/r≤3.2，调节Si
r
O
s
材料中的原子数量比值，使得Si
r
O
s
材料对短波光线具有较强的吸收能力，如此，可以协同第二钝化层对长波光线较强的吸收能力，使得太阳能电池整体对入射光线的吸收能力较强，从而减小太阳能电池对入射光线的反射率，同时，第一Si
u
N
v
材料以及Si
r
O
s
材料具有较好的氢钝化效果，进而提高太阳能电池的开路电压、短路电流以及填充因子，增加太阳能电池的光电转化率。
[0027]另外，第三钝化层的折射率小于第二钝化层的折射率，使得入射光线以接近垂直的角度入射，提高对入射光线的利用率，进一步减小太阳能电池对入射光线的反射率，从而增加基底背面的载流子浓度，提高太阳能电池的光电转化率。
附图说明
[0028]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，这些示例性说明并不构成对实施本文档来自技高网...

【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：基底，所述基底具有相对的正面和背面；位于所述基底的所述正面且在远离所述基底的方向上依次设置的第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，所述第一钝化层包括电介质材料，所述第二钝化层包括第一Si
u
N
v
材料，1.3≤v/u≤1.7，所述第三钝化层包括Si
r
O
s
材料，1.9≤s/r≤3.2；位于所述基底背面且在远离所述背面的方向上依次设置的隧穿氧化层和掺杂导电层；其中，所述第三钝化层包括沿远离所述基底的方向层叠设置的至少两个氧化硅层。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三钝化层的折射率小于所述第二钝化层的折射率。3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三钝化层的折射率为1.4～1.6，所述第二钝化层的折射率为1.8～2。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三钝化层包括沿远离所述基底的方向层叠设置的第一氧化硅层、第二氧化硅层和第三氧化硅层，所述第一氧化硅层、所述第二氧化硅层和所述第三氧化硅层均包括Si
r
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材料，且所述第一氧化硅层、所述第二氧化硅层和所述第三氧化硅层的折射率依次减小。5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一氧化硅层中，1.9＜s/r≤2.2；所述第二氧化硅层中，2.2≤s/r≤2.7，所述第三氧化硅层中，2.7＜s/r≤3.2。6.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，在沿垂直于所述正面的方向上，所述第一氧化硅层的厚度为10nm～20nm，所述第二氧化硅层的厚度为20nm～30nm，所述第三氧化硅层的厚度为30nm～40nm。7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二钝化层包括沿远离所述基底方向上层叠设置的第一氮化硅层、第二氮化硅层和第三氮化硅层，所述第一氮化硅层、所述第二氮化硅层和所述第三氮化硅层均包括第一Si
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材料，且所述第一氮化硅层中，1.3≤v/u≤1.4，所述第二氮化硅层中，1.4＜v/u≤1.55，所述第三氮化硅层中，1.55＜v/u≤1.7。8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电介质材料包括氧化铝、氧化钛、氧化镓、氧化铪中的一种或多种。9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述电介质材料为Al
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材料，且1.4≤y/x≤1.6。10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在垂直于所述正面的方向上，所述第二钝化层的厚度为35nm～55nm。11.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在垂直于所述正面的方向上，所述第一钝化层的厚度为2nm～8nm，且所述第一钝化层的折射率为1.6～1.8。12.根据权利要求1所述的太阳能电池，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文琪，郑霈霆，杨洁，徐孟雷，张昕宇，金浩，
申请(专利权)人：浙江晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：