单晶硅太阳能电池及其制作方法技术

一种单晶硅太阳能电池的制作方法，包括：提供基片，所述基片为第一类型单晶硅片；在所述基片上表面形成SiGe虚拟衬底；在所述SiGe虚拟衬底上形成第二类型掺杂层，所述第二类型掺杂层受到双轴应力；在所述第二类型掺杂层表面形成抗反射层；在所述抗反射层表面形成第一电极，在所述基片下表面形成第二电极。所述单晶硅太阳能电池的制作方法能够有效提高单晶硅太阳能电池中载流子的迁移率，提高单晶硅太阳能电池的转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池领域，特别涉及一种。
技术介绍
太阳能电池利用光电效应将光转换成电能。基本的太阳能电池结构，包括单P-N结、P-1-N/N-1-P结、以及多结结构。典型的单P-N结结构包括:P型掺杂层和N型掺杂层。单P-N结太阳能电池有同质结和异质结两种结构:同质结结构的P型掺杂层和N型掺杂层都由相似材料(材料的能带隙相等)构成，异质结结构包括至少两层具有不同带隙的材料。P-1-N/N-1-P结构包括P型掺杂层、N型掺杂层和夹于P层和N层之间的本征半导体层(未掺杂I层)。多结结构包括具有不同带隙的多个半导体层，所述多个半导体层互相堆叠。在太阳能电池中，光在P-N结附近被吸收，产生光生电子和光生空穴，所述光生电子和光生空穴扩散进入P-N结并被内建电场分开，光生电子被推进N区，空穴被推进P区。在PN结两侧形成正、负电荷积累，产生光生电动势从而生成穿过所述器件和外部电路系统的电流。目前，单晶硅太阳能电池由于其较大的光电转换效率得到广泛的生产和应用，单晶硅太阳能电池一般是在P型单晶硅片上掺杂N型离子形成PN结。单晶硅太阳能电池的转换效率受:到很多因素的影响，有待进一步的提闻。更多关于单晶硅太阳能电池的制作方法请参考公开号为CN102315327A的中国专利。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，提高单晶硅太阳能电池的转换效率。为解决上述问题，本专利技术的技术方案提出了一种单晶硅太阳能电池的制作方法，包括:提供基片，所述基片为第一类型单晶硅片；在所述基片上表面形成SiGe虚拟衬底；在所述SiGe虚拟衬底上形成第二类型掺杂层，所述第二类型掺杂层受到双轴应力；在所述第二类型掺杂层表面形成抗反射层；在所述抗反射层表面形成第一电极，在所述基片下表面形成第二电极。可选的，形成所述SiGe虚拟衬底的方法包括:首先在基片表面生长一层Ge含量随厚度逐渐增加的SihGex缓冲层，再在所述SihGex缓冲层表面生长一层Ge含量稳定的弛豫SihGex层，所述SihGex缓冲层和弛豫SihGex层构成SiGe虚拟衬底。可选的，所述SiGe虚拟衬底的形成工艺包括分子束外延、超高真空化学气相沉积或减压化学气相沉积。可选的，还包括，在所述基片的上表面形成SiGe虚拟衬底之后，在所述SiGe虚拟衬底表面形成本征层，再在所述本征层表面形成所述第二类型掺杂层。可选的，所述本征层厚度范围20A 5000A,可选的，所述基片为N型单晶硅片，则第二类型掺杂层为P型层，或者所述基片为P型单晶硅片，则第二类型掺杂层为N型层。可选的，所述第二类型掺杂层的掺杂离子包括磷、砷或锑中的一种或几种。可选的，所述第二类型掺杂层的掺杂离子包括硼、镓或铟中的一种或几种。可选的，所述第二类型掺杂层中掺杂离子的浓度范围为lE10/cnTlE20/cm3。可选的，所述第二类型掺杂层的厚度范围为20λ ,500()人。为解决上述问题，本专利技术还提出了一种单晶硅太阳能电池，包括:基片，所述基片为第一类型单晶片；位于所述基片的 上表面的SiGe虚拟衬底；位于所述SiGe虚拟衬底表面的第二类型掺杂层；位于所述第二类型掺杂层表面的抗反射层；位于所述抗反射层表面的第一电极；位于所述基片下表面的第二电极。可选的，所述基片为N型单晶硅片，则所述第二类型掺杂层为P型层；或者所述基片为P型单晶硅片，则所述第二类型掺杂层为N型层。可选的，所述SiGe虚拟衬底包括基片表面的Ge含量随厚度逐渐增加的SihGex缓冲层和位于SihGex缓冲层表面的Ge含量稳定的弛豫Si^xGex层。可选的，还包括位于SiGe虚拟衬底和第二类型掺杂层之间的本征层。可选的，所述本征层厚度范围为20λ 5000A,可选的，所述第二类型掺杂层的掺杂离子包括磷、砷或锑中的一种或几种。可选的，所述第二类型掺杂层的掺杂离子包括硼、镓或铟中的一种或几种。可选的，所述第二类型掺杂层中掺杂离子的浓度范围为lE10/cnTlE20/cm3。可选的，所述第二类型掺杂层的厚度范围为20λ 5000人。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:在基片的上表面形成SiGe虚拟衬底之后，再在所述SiGe虚拟衬底上形成第二类型掺杂层，所述第二类型掺杂层为与基片掺杂类型不相同的掺杂层。由于SiGe虚拟衬底及其表面形成的第二类型掺杂层之间晶格失配，在所述第二类型掺杂层内会产生双轴应力，第二类型掺杂层在生长平面内按照SiGe虚拟衬底的晶格外延生长，由于Si的晶格常数小于SiGe，因此，所述第二类型掺杂层在生长平面内受到张应力，而在垂直生长平面的方向上受到压应力，所述第二类型掺杂层内的载流子在第二类型掺杂层内，向第一电极流动的过程中在三维方向内作立体运动，所述双轴应力可以同时提高第二类型掺杂层内电子和空穴的迁移率。从而提高单晶硅太阳能电池中载流子的迁移率，降低载流子的复合率，提高太阳能电池的总的电流密度，提高太阳能电池的转换效率。进一步的，所述SiGe虚拟衬底包括基片表面的Ge含量随厚度逐渐增加的SihGex缓冲层和位于SihGex缓冲层表面的Ge含量稳定的弛豫Si^xGex层。所述Ge含量随厚度逐渐增加的SihGex缓冲层能够有效控制位错向上延伸，从而形成位错缺陷较少的弛豫SihGex层，从而在所述SiGe虚拟衬底表面获得高质量的第二类型掺杂层。进一步的，在SiGe虚拟衬底和第二类型掺杂层之间形成本征层，所述本征层可以提高载流子的数量，并且SiGe虚拟衬底与本征层之间晶格失配，在所述本征层内会产生双轴应力，所述本征层内的载流子在本征层内，向两极流动的过程中在三维方向内作立体运动，所述本征层受到应力作用，能提高本征层内载流子的迁移率，降低载流子的复合率，提高太阳能电池的总的电流密度，提高太阳能电池的迁移率。进一步的，所述SiGe虚拟衬底位于太阳能电池的基片和第二类型掺杂层之间，所述基片和第二类型掺杂层形成单晶硅太阳能电池的N型层和P型层，由于所述SiGe虚拟衬底的晶格常数大于第二类型掺杂层中Si的晶格常数，所以在SiGe虚拟衬底中的载流子具有较高的迁移率，更有利于太阳能电池的光生空穴从N型层进入P型基片，光生电子从P型基片进入N型层，降低载流子的复合率，提高太阳能电池的总的电流密度，提高太阳能电池的迁移率。附图说明图1是本专利技术的第一实施例中单晶硅太阳能电池的制作方法的流程示意图；图2至图6是本专利技术的第一实施例中单晶硅太阳能电池的制作方法的剖面示意图；图1至图12是本专利技术的第二实施例中单晶硅太阳能电池的制作方法的剖面示意图。具体实施例方式如
技术介绍
中所述，目如单晶娃太阳能电池的转换效率有待进一步的提闻。研究发现，光生载流子的复合直接影响太阳能电池的开路电压。所以载流子在向电极运动的过程中，提高载流子的迁移速率可以有效降低光生载流子的复合率从而提高太阳能电池的转换效率。本专利技术提出了一种，在SiGe虚拟衬底上形成第二类型掺杂层，所述第二类型掺杂层受到双轴应力作用，能够提高太阳能电池的载流子的迁移速率，从而提高太阳能电池的转换效率。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。所描述的实施例仅仅是本专利技术的可实施方式的一部分，而不是其全部。在详述本专利技术实施例时，为便于说明，示意图会不依一般比例作局部放大，而且所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶硅太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：提供基片，所述基片为第一类型单晶硅片；在所述基片上表面形成SiGe虚拟衬底；在所述SiGe虚拟衬底表面形成第二类型掺杂层，所述第二类型掺杂层受到双轴应力；在所述第二类型掺杂层表面形成抗反射层；在所述抗反射层表面形成第一电极，在所述基片下表面形成第二电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞鹏，张开军，付建明，温显，
申请(专利权)人：杭州赛昂电力有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33