【技术实现步骤摘要】
本申请主要涉及太阳能电池，尤其涉及一种杂化异质结太阳能电池及电池组件和制备方法。
技术介绍
1、异质结电池(hjt)具有转换效率高、制造工序少、薄硅片应用等一系列优点，被认为是光伏行业的第三次变革方向。随着越来越多的企业布局hjt电池赛道，预计hjt电池技术未来有望在众多电池片技术中脱颖而出，hjt电池将实现规模化量产。虽然hjt 电池理论效率更高，但hjt太阳能电池存在的最大问题之一是紫外辐射诱导衰减。与其他类型的电池相比，hjt 电池片的非晶硅/微晶硅层更易受到紫外线辐射破坏而在表面产生缺陷，相较于其他种类电池衰减更快，从而导致组件效率衰减。
2、一些现有技术采用截止性胶膜过滤紫外线，但是实际紫外线是有用能量，截止型胶膜使得初始功率衰减，或者其他采用uv光转膜方案，但遇到胶膜变黄问题，无法彻底解决uv衰减的问题。另外在一些电池中生长单层掺杂多晶硅层，然后局部刻蚀，形成非金属区薄掺杂多晶硅层结构，减少多晶硅层的光吸收。由于非晶硅存在大量的针孔状孔洞，刻蚀速度难以控制，在量产阶段工艺稳定性较差，增加生产制程难度。因此本领域中对于异质结电池的表面设计方式仍然存在诸多不足。
技术实现思路
1、本申请要解决的技术问题是提供杂化异质结太阳能电池及电池组件和制备方法，能够在电池表面获得稳定的钝化效果，并且能够降低电池非金属区域的光吸收，同时实现更好的工艺流程控制。
2、为解决上述技术问题，本申请提供了一种杂化异质结太阳能电池，包括半导体衬底，具有相对的衬底正面和衬底背
3、可选地，半导体衬底包括单晶硅，半导体衬底的掺杂类型包括n型或p型，且半导体衬底的厚度为80μm-180μm。
4、可选地，衬底正面包括绒面结构、且衬底背面包括绒面结构和/或抛光面结构，其中，绒面结构包括金字塔绒面和/或腐蚀坑绒面。
5、可选地，杂化异质结太阳能电池还包括本征非晶硅层、背面掺杂层、透明导电层和背金属电极，沿逐渐远离衬底背面的方向依次排布在衬底背面的一侧，其中，背面掺杂层包括非晶硅、纳米晶硅和/或微晶硅构成的单层或者叠层结构。
6、可选地，本征非晶硅层的厚度为5~20nm，背面掺杂层的厚度为5~45nm。
7、可选地，透明导电层包括掺杂的氧化铟、氧化锌和/或氧化钨构成的透明氧化物导电薄膜，且透明导电层的厚度为70~120nm。
8、可选地，至少两个复合层包括位于第一复合层中的第一掺杂多晶硅层和位于第二复合层中的第二掺杂多晶硅层，第一复合层相较于第二复合层更靠近衬底正面，其中，第二掺杂多晶硅层更靠近衬底正面的下表面掺杂浓度大于第一掺杂多晶硅层更远离衬底正面的上表面掺杂浓度。
9、可选地，第一复合层还包括第一隧穿层，第二复合层还包括第二隧穿层，其中，第一隧穿层的厚度为0.8~2nm，第一掺杂多晶硅层的厚度为20~40nm，第二隧穿层的厚度为1~2.5nm，第二掺杂多晶硅层的厚度为50~150nm。
10、可选地，在衬底正面的一侧包括多个间隔且相邻排布的接触区和非接触区，其中，每个接触区中均包括至少两个复合层。
11、可选地，每个非接触区仅包括一个复合层。
12、可选地，杂化异质结太阳能电池还包括介质减反射层，位于接触区和非接触区更远离衬底正面的最外层。
13、可选地，介质减反射层包括由氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氟化镁中的一种介材质或多种材质构成的单层介质层或叠层介质层，且介质减反射层的厚度为60~120nm。
14、为解决上述技术问题，本申请还提供了一种电池组件，包括多个串联和/或并联的如上所述的杂化异质结太阳能电池。
15、为解决上述技术问题，本申请提供了一种杂化异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：制备半导体衬底，半导体衬底具有相对的衬底正面和衬底背面，其中，衬底正面更靠近电池的向光面，衬底背面更靠近电池的背光面；在衬底正面依次制备至少两个复合层和正金属电极，每个复合层包括沿更远离衬底正面的方向依次排布的隧穿层和掺杂多晶硅层的叠层结构；以及在衬底背面依次制备本征非晶硅层、掺杂的非晶硅或纳米晶硅或微晶硅的单层或者叠层结构、透明导电层和背金属电极。
16、可选地，其中，制备至少两个复合层的步骤进一步包括：在衬底正面依次形成第一隧穿层、第一掺杂多晶硅层、第二隧穿层和第二掺杂多晶硅层；激光扫描部分的第二掺杂多晶硅层以生长氧化硅膜，从而获得第一半成品电池，第一半成品电池在衬底正面的一侧具有多个间隔且相邻排布的接触区和非接触区，其中，接触区为被激光扫描的区域、非接触区为未被激光扫描的区域；使用碱性溶液对第一半成品电池进行刻蚀，以去除非接触区的第二掺杂多晶硅层；去除氧化硅膜和非接触区的第二隧穿层，从而使每个接触区中均包括两个复合层，每个非接触区仅包括一个复合层。
17、可选地，制备方法还包括在制备半导体衬底时对半导体衬底进行碱刻刻蚀，以去除污染物并形成减反射的纹理结构。
18、可选地，形成隧穿层的方法为热氧化法，形成多晶硅层的方法为lpcvd法或pecvd法。
19、可选地，在形成掺杂多晶硅层时，方法还包括先形成微晶硅层，并在800~930℃的温度条件下对于微晶硅层进行以磷为掺杂源的微晶硅掺杂和退火晶化，以形成掺杂多晶硅层。
20、可选地，制备方法还包括在衬底正面使用ald法或pecvd法制备介质减反射层，介质减反射层包括由氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氟化镁中的一种介材质或多种材质构成的单层介质层或叠层介质层。
21、可选地，制备方法还包括激光扫描位于接触区的部分介质减反射层，以露出在接触区的第二掺杂多晶硅层，并在露出的第二掺杂多晶硅层上制备正金属电极。
22、与现有技术相比，本申请采用隧穿层和掺杂多晶硅层的叠层复合结构的太阳能电池, 能够使电池在表面获得稳定的钝化效果，并且布置介质减反射膜，能够在降低光吸收的同时降低成本，同时设计顶层的隧穿氧化层，可以更好的在制备过程中进行刻蚀阻挡，实现更好的工艺流程控制。
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1.一种杂化异质结太阳能电池，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述半导体衬底包括单晶硅，所述半导体衬底的掺杂类型包括N型或P型，且所述半导体衬底的厚度为80μm-180μm。
3.如权利要求2所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述衬底正面包括绒面结构、且所述衬底背面包括绒面结构和/或抛光面结构，其中，所述绒面结构包括金字塔绒面和/或腐蚀坑绒面。
4.如权利要求1所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，还包括本征非晶硅层、背面掺杂层、透明导电层和背金属电极，沿逐渐远离所述衬底背面的方向依次排布在所述衬底背面的一侧，其中，所述背面掺杂层包括非晶硅、纳米晶硅和/或微晶硅构成的单层或者叠层结构。
5.如权利要求4所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述本征非晶硅层的厚度为5~20nm，所述背面掺杂层的厚度为5~45nm。
6.如权利要求4所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述透明导电层包括掺杂的氧化铟、氧化锌和/或氧化钨构成的透明氧化物导电薄膜，且所述透明导电层的厚度为
7.如权利要求1所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述至少两个复合层包括位于第一复合层中的第一掺杂多晶硅层和位于第二复合层中的第二掺杂多晶硅层，所述第一复合层相较于所述第二复合层更靠近所述衬底正面，其中，所述第二掺杂多晶硅层更靠近所述衬底正面的下表面掺杂浓度大于所述第一掺杂多晶硅层更远离所述衬底正面的上表面掺杂浓度。
8.如权利要求7所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一复合层还包括第一隧穿层，所述第二复合层还包括第二隧穿层，其中，所述第一隧穿层的厚度为0.8~2nm，所述第一掺杂多晶硅层的厚度为20~40nm，所述第二隧穿层的厚度为1~2.5nm，所述第二掺杂多晶硅层的厚度为50~150nm。
9.如权利要求1~8任一项所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，在所述衬底正面的一侧包括多个间隔且相邻排布的接触区和非接触区，其中，每个所述接触区中均包括所述至少两个复合层。
10.如权利要求9所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，每个所述非接触区仅包括一个所述复合层。
11.如权利要求9所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，还包括介质减反射层，位于所述接触区和所述非接触区更远离所述衬底正面的最外层。
12.如权利要求11所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述介质减反射层包括由氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氟化镁中的一种介材质或多种材质构成的单层介质层或叠层介质层，且所述介质减反射层的厚度为60~120nm。
13.一种电池组件，包括多个串联和/或并联的如权利要求1~12任一项所述的杂化异质结太阳能电池。
14.一种杂化异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
15.权利要求14所述的制备方法，其特征在于，其中，制备所述至少两个复合层的步骤进一步包括：
16.权利要求14或15所述的制备方法，其特征在于，还包括在制备所述半导体衬底时对所述半导体衬底进行碱刻刻蚀，以去除污染物并形成减反射的纹理结构。
17.如权利要求14或15所述的制备方法，其特征在于，形成所述隧穿层的方法为热氧化法，形成所述多晶硅层的方法为LPCVD法或PECVD法。
18.如权利要求17所述的制备方法，其特征在于，在形成所述掺杂多晶硅层时，所述方法还包括先形成微晶硅层，并在800~930℃的温度条件下对于所述微晶硅层进行以磷为掺杂源的微晶硅掺杂和退火晶化，以形成所述掺杂多晶硅层。
19.如权利要求15所述的制备方法，其特征在于，还包括在所述衬底正面使用ALD法或PECVD法制备介质减反射层，所述介质减反射层包括由氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氟化镁中的一种介材质或多种材质构成的单层介质层或叠层介质层。
20.如权利要求19所述的制备方法，其特征在于，还包括激光扫描位于所述接触区的部分所述介质减反射层，以露出在所述接触区的所述第二掺杂多晶硅层，并在露出的第二掺杂多晶硅层上制备所述正金属电极。
...【技术特征摘要】
1.一种杂化异质结太阳能电池，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述半导体衬底包括单晶硅，所述半导体衬底的掺杂类型包括n型或p型，且所述半导体衬底的厚度为80μm-180μm。
3.如权利要求2所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述衬底正面包括绒面结构、且所述衬底背面包括绒面结构和/或抛光面结构，其中，所述绒面结构包括金字塔绒面和/或腐蚀坑绒面。
4.如权利要求1所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，还包括本征非晶硅层、背面掺杂层、透明导电层和背金属电极，沿逐渐远离所述衬底背面的方向依次排布在所述衬底背面的一侧，其中，所述背面掺杂层包括非晶硅、纳米晶硅和/或微晶硅构成的单层或者叠层结构。
5.如权利要求4所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述本征非晶硅层的厚度为5~20nm，所述背面掺杂层的厚度为5~45nm。
6.如权利要求4所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述透明导电层包括掺杂的氧化铟、氧化锌和/或氧化钨构成的透明氧化物导电薄膜，且所述透明导电层的厚度为70~120nm。
7.如权利要求1所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述至少两个复合层包括位于第一复合层中的第一掺杂多晶硅层和位于第二复合层中的第二掺杂多晶硅层，所述第一复合层相较于所述第二复合层更靠近所述衬底正面，其中，所述第二掺杂多晶硅层更靠近所述衬底正面的下表面掺杂浓度大于所述第一掺杂多晶硅层更远离所述衬底正面的上表面掺杂浓度。
8.如权利要求7所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一复合层还包括第一隧穿层，所述第二复合层还包括第二隧穿层，其中，所述第一隧穿层的厚度为0.8~2nm，所述第一掺杂多晶硅层的厚度为20~40nm，所述第二隧穿层的厚度为1~2.5nm，所述第二掺杂多晶硅层的厚度为50~150nm。
9.如权利要求1~8任一项所述的杂化异质结太阳能电池，其特征在于，在所述衬底正面的一侧包括多个间隔且相邻排布的接触区和非接触区，其中，每个所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳伟，胡匀匀，陈达明，吴魁艺，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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