System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件技术_技高网

一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件技术

技术编号:41216362 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-09 23:38
本申请公开了一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件,涉及光伏技术领域,太阳能电池包括基底和依次形成于基底的第一表面上的第一氧化层、第一半导体掺杂层、第二氧化层和第二半导体掺杂层;自第二半导体掺杂层指向基底,第一掺杂元素的掺杂浓度整体下降;第二半导体掺杂层包括靠近和远离第二氧化层的两个区域,两个区域之间由第一面划分;第一半导体掺杂层包括靠近和靠近第一氧化层的两个区域,两个区域之间由第二面划分;自第一面指向第二面,第一掺杂元素的掺杂浓度呈先下降后上升的凹陷形变化趋势;本申请在提升金属和半导体接触的同时,缓解较高的磷掺杂浓度对基底的影响,改善太阳能电池的填充因子,提升太阳能电池的短路电流。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光伏,更具体地,涉及一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件


技术介绍

1、topcon太阳能电池在硅片的背面形成有一层超薄的氧化硅层和一层掺杂多晶硅层,二者共同形成钝化接触结构。该结构为硅片的背面提供了良好的表面钝化,超薄的氧化硅层可以使多子隧穿进入掺杂多晶硅层,同时阻挡少子复合,进而使得多子在掺杂多晶硅层横向传输被金属电极收集,从而极大地降低了金属接触复合电流,提升了电池的开路电压和短路电流,从而提升电池转化效率。

2、目前在制作钝化接触结构时,先在硅片背面形成一层超薄的氧化硅层作为隧穿层,再沉积一层多晶硅层,然后通过磷扩散工艺对多晶硅层进行掺杂。经ecv测试,掺杂多晶硅层的外侧表面磷浓度最高,向内推进磷浓度逐渐下降。掺杂多晶硅层外表面的磷掺杂浓度较高,有利于提升金属和半导体的接触,但由于磷作为硅中的杂质,具有吸光作用,过高的磷掺杂浓度也会导致短路电流下降,进而影响到太阳能电池的发电效率。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供了一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件,用于在提升金属和半导体接触的同时,缓解较高的磷掺杂浓度对基底的影响,改善太阳能电池的填充因子,提升太阳能电池的短路电流。

2、第一方面,本申请提供一种太阳能电池,包括:

3、基底,基底具有第一表面;

4、沿第一方向依次形成于第一表面上的第一氧化层、第一半导体掺杂层、第二氧化层和第二半导体掺杂层;

5、太阳能电池中掺杂有第一掺杂元素,自第二半导体掺杂层指向基底,第一掺杂元素的掺杂浓度呈整体下降趋势;

6、第二半导体掺杂层包括靠近第二氧化层的第一区域和远离第二氧化层的第二区域,第一区域和第二区域之间由第一面划分;

7、第一半导体掺杂层包括靠近第二氧化层的第三区域和靠近第一氧化层的第四区域,第三区域和第四区域之间由第二面划分;

8、自第一面指向第二面,第一掺杂元素的掺杂浓度呈先下降后上升的凹陷形变化趋势;第一掺杂元素在第一面处的掺杂浓度与第一掺杂元素在第二面处的掺杂浓度之差为1e+19cm-3~3e+19cm-3;在第一面与第二面之间,第一掺杂元素具有谷底掺杂浓度,第一掺杂元素在第二面处的掺杂浓度高于谷底掺杂浓度150%~220%。

9、第二方面,本申请还提供一种第一方面所描述的太阳能电池的制作方法,包括:

10、提供一基底,基底具有第一表面;

11、在第一表面上沿第一方向依次形成第一氧化层、第一半导体层、第二氧化层和第二半导体层;

12、采用扩散工艺对太阳能电池掺杂第一掺杂元素,使得第一半导体层转变为第一半导体掺杂层,第二半导体层转变为第二半导体掺杂层;

13、自第二半导体掺杂层指向基底,第一掺杂元素的掺杂浓度呈整体下降趋势;

14、第二半导体掺杂层包括靠近第二氧化层的第一区域和远离第二氧化层的第二区域,第一区域和第二区域之间由第一面划分;

15、第一半导体掺杂层包括靠近第二氧化层的第三区域和靠近第一氧化层的第四区域,第三区域和第四区域之间由第二面划分;

16、自第一面指向第二面,第一掺杂元素的掺杂浓度呈先下降后上升的凹陷形变化趋势;第一掺杂元素在第一面处的掺杂浓度与第一掺杂元素在第二面处的掺杂浓度之差为1e+19cm-3~3e+19cm-3;在第一面与第二面之间,第一掺杂元素具有谷底掺杂浓度,第一掺杂元素在第二面处的掺杂浓度高于谷底掺杂浓度150%~220%。

17、第三方面,本申请还提供一种光伏组件,光伏组件包括电池串,电池串由多个如第一方面所描述的太阳能电池电连接形成。

18、与现有技术相比,本申请提供的一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件,至少实现了如下的有益效果:

19、由于第一掺杂元素在第二氧化层中的固溶度,与第一掺杂元素在第一半导体掺杂层和第二半导体掺杂层中的固溶度不同,第一掺杂元素在第二氧化层中的固溶度更低,使得在第二氧化层和靠近第二氧化层的第一半导体掺杂层和第二半导体掺杂层中可以产生局部的第一掺杂元素掺杂浓度的降低。基于此,本申请通过在基底的第一半导体掺杂层外增加第二氧化层和第二半导体掺杂层,使得第二氧化层可以阻挡第一掺杂元素的扩散,从而降低第一掺杂元素在第二氧化层附近的局部掺杂浓度。当第一掺杂元素为磷元素时,第二氧化层可以缓解表层高磷元素浓度对第一氧化层的影响,从而减少扩穿至基底的磷元素,提高太阳能电池的短路电流和开路电压;同时,在增大磷掺杂浓度后,由于第二氧化层对第一掺杂元素的缓冲阻挡作用,可以增大第一掺杂元素在第二半导体掺杂层背离第二氧化层一侧的掺杂浓度,从而有利于金属电极与太阳能电池形成欧姆接触,降低接触电阻,进而改善太阳能电池的填充因子,提高了太阳能电池的效率。

20、当然,实施本申请的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

21、通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池还包括依次形成于所述第二半导体掺杂层背离所述第二氧化层一侧的第三氧化层和第三半导体掺杂层;

3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池还包括第一电极;

4.根据权利要求3所述的太阳能电池,其特征在于,当所述太阳能电池不包括所述第三半导体掺杂层和所述第三氧化层时,在形成所述第一电极前,所述第二半导体掺杂层背离所述第二氧化层的表面在所述第一电极所在位置处经过激光处理;

5.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第一方向,所述第一氧化层具有第一厚度d1,所述第二氧化层具有第二厚度d2;d1>d2;

6.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第一方向,所述第一面至所述第二面之间的距离为10nm~20nm;

7.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,当所述太阳能电池不包括所述第三半导体掺杂层和所述第三氧化层时,所述第一区域、所述第二氧化层和所述第三区域内任意位置至所述第一氧化层内任意位置在所述第一方向上的距离大于或等于30nm;

8.一种权利要求1~7任一项所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,在所述第一表面上沿第一方向依次形成第一氧化层、第一半导体层、第二氧化层和第二半导体层之后,在所述采用扩散工艺,对所述太阳能电池掺杂第一掺杂元素,使得所述第一半导体层转变为第一半导体掺杂层,所述第二半导体层转变为第二半导体掺杂层之前,所述太阳能电池的制作方法还包括:

10.根据权利要求9所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述扩散工艺包括依次进行的沉积步骤、推进步骤和氧化步骤,在所述氧化步骤中,依次通入第一流量的氧气和第二流量的氧气进行分段氧化,所述第一流量大于所述第二流量。

11.根据权利要求10所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,在所述沉积步骤中,沉积源的流量为1200sccm~1600sccm,沉积时间为800s~1200s。

12.根据权利要求10所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,在所述推进步骤中,推进温度为890℃~930℃,推进时间为500s~1200s;所述第一流量为2500sccm~5000sccm,所述第二流量为1000sccm~2000sccm,所述氧化步骤的氧化时间为600s~2400s。

13.根据权利要求9所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,当所述太阳能电池不包括所述第三半导体掺杂层和所述第三氧化层时,在所述采用扩散工艺,对所述太阳能电池掺杂第一掺杂元素,使得所述第一半导体掺杂层转变为第一半导体掺杂层,所述第二半导体掺杂层转变为第二半导体掺杂层之后,所述太阳能电池的制作方法还包括:

14.一种光伏组件,其特征在于,所述光伏组件包括电池串,所述电池串由多个如权利要求1~7任一项所述的太阳能电池电连接形成。

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【技术特征摘要】

1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池还包括依次形成于所述第二半导体掺杂层背离所述第二氧化层一侧的第三氧化层和第三半导体掺杂层;

3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池还包括第一电极;

4.根据权利要求3所述的太阳能电池,其特征在于,当所述太阳能电池不包括所述第三半导体掺杂层和所述第三氧化层时,在形成所述第一电极前,所述第二半导体掺杂层背离所述第二氧化层的表面在所述第一电极所在位置处经过激光处理;

5.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第一方向,所述第一氧化层具有第一厚度d1,所述第二氧化层具有第二厚度d2;d1>d2;

6.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第一方向,所述第一面至所述第二面之间的距离为10nm~20nm;

7.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,当所述太阳能电池不包括所述第三半导体掺杂层和所述第三氧化层时,所述第一区域、所述第二氧化层和所述第三区域内任意位置至所述第一氧化层内任意位置在所述第一方向上的距离大于或等于30nm;

8.一种权利要求1~7任一项所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,在所述第一表面上沿第一方向依次形成第一氧化层、第一半导体层、第二氧化层和第二半导体层之后,在所述采用扩散工...

【专利技术属性】
技术研发人员:于琨刘长明张昕宇王健达张一波
申请(专利权)人:晶科能源海宁有限公司
类型:发明
国别省市:

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