【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种两端式全硅基双结太阳能电池及制备方法。
技术介绍
1、不同于topcon电池等常规单结太阳能电池，叠层电池是一种全新的多结太阳能电池，由于该类电池通过顶部和底部两种电池串联搭配，从而可获得更高的开路电压（例如专利cn118414005a中的钙钛矿-晶硅叠层电池），以此作为获取更高转换效率的基础，是当前前沿的太阳能电池技术。
2、但多结叠层电池目前也存在较多的难点：首先，叠层电池的制备步骤繁多且复杂，成本较高；其次，叠层电池的顶部钙钛矿电池（离子晶体）相比底部硅基电池（原子晶体）的稳定较差，使得整体电池可靠性面临巨大挑战。基于上述原因，导致目前双结叠层电池在整体上发展仍处于“只开花不结果”的现状。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种两端式全硅基双结太阳能电池及制备方法。本专利技术首创性地设计了一种两端式全硅基双结电池，不仅工艺简单，并且可有效解决常规叠层双结电池稳定较差的问题。此外，本专利技术通过巧妙的结构设计将电极全部设计于电池背面，可有效减少遮光损伤，有利于提升电池性能。
2、本专利技术的具体技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供了一种两端式全硅基双结太阳能电池，其包括：
4、n型硅基底，依次设于n型硅基底正面的金字塔绒面、钝化减反膜，以及设于n型硅基底背面的正极区和负极区。其中：
5、正极区包括依次设于n型硅基底背面的内硼扩散层、磷扩散层、外硼扩散
6、负极区包括设于n型硅基底背面的钝化减反膜，以及设于n型硅基底背面且贯穿钝化减反膜的负极。
7、如
技术介绍
部分所述，由于目前双结叠层电池的结构普遍为顶部为钙钛矿电池，底部为硅基电池，钙钛矿电池（离子晶体）相比硅基电池（原子晶体）的稳定较差，会导致叠层电池整体的可靠性存在不足。为此，本专利技术首创性地设计了上述全硅基双结叠层电池（电池顶部和底部全为硅基电池，无钙钛矿电池），有效解决了钙钛矿电池稳定较差的问题。此外，本专利技术通过巧妙的结构设计（背面负极区的设计）将常规双结叠层电池的正面电极移至背面（常规双结叠层电池的正背面均设有电极），可有效减少遮光损伤，有利于提升电池性能。
8、作为优选，内硼扩散层中硼原子浓度低于磷扩散层中磷原子浓度，磷扩散层中磷原子浓度低于外硼扩散层中硼原子浓度。
9、可选地，所述正极区和负极区分别位于n型硅基底背面的两侧区域。
10、第二方面，本专利技术提供了一种两端式全硅基双结太阳能电池的制备方法，其包括以下步骤：
11、s1、n型硅基底双面抛光。
12、s2、背面一次硼扩散，于n型硅基底背面依次形成内硼扩散层、bsg层。
13、经过一次硼扩散后，使硅基底背表面从n型转变为p型的硼扩散层。由于本专利技术后续工序需在一次硼扩散基础上进行磷原子掺杂（磷扩散）和硼原子二次掺杂（二次硼扩散），使内硼扩散层的表层一部分转变为磷扩散层和高浓度的外硼扩散层；因而一次硼扩散过程中表面硼原子掺杂浓度需要设计为偏低（但高于n型硅基底内部本身磷原子掺杂量1e15~1e16 cm-3），且掺杂深度需较深。
14、s3、链式去除背面bsg层。
15、背面bsg层的存在会阻挡后续磷扩散中磷原子和二次硼扩散中硼原子渗透进入内硼扩散层，因此需要提前去除。
16、s4、背面磷扩散，使内硼扩散层的表层转为磷扩散层、psg层。
17、在此过程中，由于s2一次硼扩散同步会在硅基底的正面形成绕镀层（硼扩散层和bsg层），该bsg层可阻挡后续磷扩散和二次硼扩散中掺杂原子进入到正面区域。此外，为了形成理想的磷扩散层，磷扩散后磷原子掺杂浓度必须高于一次硼扩散后的硼原子浓度，且掺杂深度浅于一次硼扩散。
18、s5、链式去除背面psg层。
19、背面psg层的存在会阻挡后续二次硼扩散中硼原子渗透进入磷扩散层，因此需要提前去除。
20、s6、背面二次硼扩散，使磷扩散层的表层转为外硼扩散层、bsg层。
21、由于二次硼扩散需使s4形成的磷扩散层表面转变为高浓度的外硼扩散层，因而需要二次硼扩散后表面硼原子掺杂浓度较高，高于磷扩散层中磷原子掺杂浓度；此外，二次硼扩散过程中掺杂深度不能过大（掺杂深度小于s4中磷掺杂深度）。经二次硼扩散后，在整个硅基底的背面形成层状交替的n-p-n-p（双结）结构（n型硅基底-p型内硼扩散层-n型磷扩散层-p型外硼扩散层）。
22、s7、激光图形化去除背面负极区的bsg层。
23、s8、链式去除正面绕镀层表层的bsg层。
24、s9、清洗制绒，以去除负极区硅基底表面的沉积层，并在正面形成金字塔绒面。
25、s10、双面镀膜，在正、背面形成钝化减反膜。
26、s11、丝网印刷，烧结，光注入，在正极区、负极区分别形成正极、负极。
27、作为优选，一次硼扩散条件为：硼扩散温度900～950℃，扩散时间20～80 min，bcl3流量20~100 sccm，o2流量200~1000 sccm；氧化推进温度1000～1050℃，o2流量为1000~20000 sccm，推进时间60～120 min，所得bsg层厚度30～80 nm；表面硼原子掺杂浓度1e17~5e18 cm-3，掺杂深度2~5 μm。
28、如前文所述，由于本专利技术后续工序需在一次硼扩散基础上进行磷扩散和二次硼扩散，使内硼扩散层的表层一部分转变为磷扩散层和高浓度的外硼扩散层；因而一次硼扩散过程中表面硼原子掺杂浓度需要设计为偏低（但高于n型硅基底内部本身磷原子掺杂量1e15~1e16 cm-3），且掺杂深度需较深。因此，为了实现上述目的，需要对一次硼扩散的工艺进行精确把控。最终，本专利技术发现在上述硼扩散条件下可实现上述目的（本专利技术一次硼扩散工艺与常规硼扩散工艺相比特点主要在于：通源量相对较少；氧化推进时间较长）。
29、作为优选，磷扩散条件为：磷扩散温度750～850℃，扩散时间5～30 min，pocl3由氮气携带其流速在200~500 sccm，o2流量300~1000 sccm；氧化推进温度850~950℃，o2流量500~3000 sccm，推进时间30～90 min；所得psg层厚度30～70 nm，表面磷原子掺杂浓度6e18~1e19 cm-3，掺杂深度1~2 μm。
30、为了使内硼扩散层表层转为n型的磷扩散层，磷扩散后磷原子掺杂浓度必须高于一次硼扩散后的硼原子浓度，且掺杂深度浅于一次硼扩散。同样地，需要对磷扩散的工艺进行精确把控。最终，本专利技术发现在上述磷扩散条件下可实现上述目的（本专利技术磷扩散工艺与常规磷扩散工艺相比特点主要在于氧化推进时间较长）。
31、作为优选，二次硼扩散条件：硼扩散温度900～950℃，扩散时间20～80 min，bcl本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种两端式全硅基双结太阳能电池，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的两端式全硅基双结太阳能电池，其特征在于：所述正极区和负极区分别位于N型硅基底背面的两侧区域。
3.一种根据权利要求1或2所述两端式全硅基双结太阳能电池的制备方法，其特征在于包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
7.一种根据权利要求1或2所述两端式全硅基双结太阳能电池的制备方法，其特征在于包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：二次硼扩散后所得BSG层厚20～60nm。
【技术特征摘要】
1.一种两端式全硅基双结太阳能电池，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的两端式全硅基双结太阳能电池，其特征在于：所述正极区和负极区分别位于n型硅基底背面的两侧区域。
3.一种根据权利要求1或2所述两端式全硅基双结太阳能电池的制备方法，其特征在于包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴成坤，任勇，陈德爽，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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