太阳能电池制造技术

本发明专利技术提供了一种太阳能电池，包括基底、发射极层、正面电极和背面电极，所述发射极层设置在所述基底的上表面，所述发射极层的上表面设有钝化减反层，所述正面电极设置在所述发射极层上表面上并与所述发射极层接触，所述钝化减反层覆盖在所述发射极上表面上不与所述正面电极接触的区域；所述基底的下方依次设有钝化背反层和所述背面电极，所述背面电极的至少一部分穿透所述钝化背反层，并与所述基底的下表面接触，所述钝化背反层覆盖所述基底下表面上不与所述背面电极接触的区域；所述钝化减反层和所述钝化背反层含有钽氧化物。本发明专利技术提出的太阳能电池具有性能优秀的钝化减反层和钝化背反层。

Solar cell

The invention provides a solar cell, comprising a substrate, an emitter layer, a front electrode and back electrode, the emitter layer is arranged on the upper surface of the substrate, the emitter layer is arranged on the upper surface passivation and anti reflection layer, the positive electrode is arranged on the emitter layer on the surface and a layer in contact with the launch of the passivating antireflection layer covering the emitter contact surface and the positive electrode in the area; a passivation back layer and the back electrode are below the substrate, wherein at least a portion of the back electrode through the passivation the back layer, and contact with the lower surface of the substrate, the back passivation layer covering the substrate on the lower surface and the back electrode contact area; the passivating antireflection layer and the back layer containing tantalum oxide passivation. The solar cell presented in this invention has excellent passivation antireflective layer and passivating back layer.

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池
本专利技术涉及太阳能电池，特别涉及一种具有钝化减反层和钝化背反层的太阳能电池。
技术介绍
随着人们环保意识的提高，太阳能作为一种清洁能源，越来越受到人们的青睐。因此人们希望能够提供具有更高效率的太阳能电池。提高太阳能电池效率的关键因素在于减小电池表面的载流子复合损失。其中一种最有效的方法是通过在太阳能电池的表面覆盖一层合适的电介质材料以减小硅电池表面硅的缺陷密度。这样的设置能够减少载流子在表面附近通过缺陷复合，达到表面“钝化”的目的。近些年，拥有双面钝化电介质膜的太阳能电池，比如“发射极钝化和局部背接触”电池(PERC)和“发射极钝化和背部全扩散”电池(PERT)，已经逐渐受到光伏工业界的认可，并且产能逐渐扩大。然而现有的用于表面钝化的电介质材料普遍具有种种缺陷。现有的表面钝化材料包括热氧化硅，等离子增强化学气相沉积氮化硅，氧化铝和非晶硅等。热氧化硅虽然具有优良的钝化性能，但是通常需要在高温下(大于900摄氏度)生长。高温工艺会增加电池的生产成本，同时造成低纯度硅材料(如多晶硅)的性能衰减。氮化硅对于n型硅表面具有优良的钝化效果，其钝化主要由于材料中高浓度的正电荷。但是在钝化p型硅表面的时候，氮化硅中的正电荷会在硅表面聚集，聚集的电荷则形成反转层。在这种情况下，电子会通过反转层流动到有金属接触的地方复合，形成寄生并联电阻，降低电池的效率。氧化铝对于p型硅表面具有优良的钝化效果，但是缺点在于其折射率约为1.7，低于硅电池的减反射膜2.0的最优值。所以氧化铝在用于表面钝化时需要被另一种高折射率的电介质材料所覆盖，从而达到合适的光学特性和稳定的电学特性。非晶硅能够非常有效的钝化n型和p型硅表面。但是非晶硅对可见光的吸收过强，限制了其用于太阳能前表面的应用。因此有必要提供一种具有性能优秀的钝化减反层和钝化背反的太阳能电池。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种有性能优秀的钝化减反层和钝化背反的太阳能电池。为了解决本专利技术的至少一部分技术问题，本专利技术提供一种太阳能电池，包括基底、发射极层、正面电极和背面电极，其特征在于：该发射极层设置在该基底的上表面，该发射极层的上表面设有钝化减反层，该正面电极设置在该发射极层上表面上并与该发射极层接触，该钝化减反层覆盖在该发射极上表面上不与该正面电极接触的区域；该基底的下方依次设有钝化背反层和该背面电极，该背面电极的至少一部分穿透该钝化背反层，并与该基底的下表面接触，该钝化背反层覆盖该基底下表面上不与该背面电极接触的区域；该钝化减反层和该钝化背反层含有钽氧化物。根据本专利技术的至少一个实施例，该发射极层设置在该基底的上表面且与该基底掺杂极性相反；该钝化减反层和该钝化背反层为单层结构。根据本专利技术的至少一个实施例，该基底与该钝化背反层之间设有背接触层，该背接触层的掺杂极性与该基底的掺杂极性相同；该背面电极不接触该基底的下表面，该背面电极的至少一部分穿透该钝化背反层并与该背接触层的下表面接触，该钝化背反层覆盖该背接触层下表面上不与该背面电极接触的区域。根据本专利技术的至少一个实施例，该基底包括局部扩散背接触区，该局部扩散背接触区位于该基底与该背面电极接触的区域,该局部扩散背接触区的掺杂极性与该基底的掺杂极性相同。根据本专利技术的至少一个实施例，该背面电极的包括多个相互独立的子电极，每个该子电极的至少一部分与该基底接触；该基底在与该子电极接触的多个区域具有多个局部扩散背接触区,至少一部分该局部扩散背接触区的掺杂极性与该基底的掺杂极性相同，至少一部分该局部扩散背接触区的掺杂极性与该基底的掺杂极性相反；掺杂极性与该基底的掺杂极性相同的该局部扩散背接触区与掺杂极性与该基底的掺杂极性相反的该局部扩散背接触区以相互间隔的方式排列。根据本专利技术的至少一个实施例，该钝化减反层的厚度的上限是120纳米、150纳米或180纳米，该钝化减反层的厚度的下限是40纳米、50纳米或60纳米；该钝化背反层的厚度的上限是120纳米、150纳米或180纳米，该钝化背反层的厚度的下限是5纳米、10纳米或15纳米。为了解决本专利技术的至少一部分技术问题，本专利技术还提供一种太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：步骤1，提供基底；步骤2，在该基底的上表面形成发射极层；步骤3，在该发射极层上表面形成钝化减反层和/或在该基底的下表面形成钝化背反层；其中，步骤3进一步包括：步骤3.1，沉积含钽反应化合物；步骤3.2，氮气清洗；步骤3.3，氧化剂气氛；步骤3.4，氮气清洗。根据本专利技术的至少一个实施例，本专利技术提供的太阳能电池的制作方法还包括：步骤3.5，判断该钝化减反层和/或该钝化背反层是否到达预定厚度，若判断为否，则跳转到步骤3.1。根据本专利技术的至少一个实施例，步骤3.1-3.4在同一反应器中进行，在步骤3.1中，通过化合物阀门向该反应器中供给含钽反应化合物，在步骤3.2和步骤3.4中通过氮气阀门向该反应器中供给氮气，在步骤3.3中通过氧化剂阀门向该反应器中供给氧化剂；在步骤3.1中通过控制该化合物阀门的开启时长控制该钝化减反层和/或该钝化背反层的厚度，该化合物阀门的开启时长的上限是100毫秒、300毫秒或者1000毫秒，该化合物阀门的开启时长的下限是5毫秒、10毫秒或者20毫秒；该氧化剂阀门开启时长的上限是200毫秒或500毫秒，该氧化剂阀门的开启时长的下限是10毫秒或50毫秒；该氮气阀门开启时长的上限是1000毫秒或2000毫秒，该氮气阀门的开启时长的下限是100毫秒或500毫秒。根据本专利技术的至少一个实施例，该步骤3.1的温度的上限是300摄氏度或400摄氏度，该步骤1的温度的下限是100摄氏度或200摄氏度。根据本专利技术的至少一个实施例，本专利技术提供的太阳能电池的制作方法还包括：步骤3.6，退火；该退火的温度为300摄氏度至400摄氏度，该退火的气氛是氮气、氢气、氩气或者其合成气体。本专利技术提出的太阳能电池由于在正面和反面分别设置有含有钽氧化物的钝化减反层和钝化背反层，所以具有光线利用效率高，表面钝化效果好，制作成本较低的特点。应当理解，本专利技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，而非限制性的。这些详细描述旨在为如权利要求该的本专利技术提供进一步的解释。附图说明包括附图是为提供对本专利技术进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本专利技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本专利技术原理的作用。附图中：图1示出了本专利技术的第一实施例的太阳能电池的剖面结构示意图；图2示出了本专利技术的第二实施例的太阳能电池的剖面结构示意图；图3示出了本专利技术的第三实施例的太阳能电池的剖面结构示意图；图4示出了本专利技术的第四实施例的太阳能电池的剖面结构示意图；图5示出了本专利技术的一个非限制性例子中的太阳能电池的制作方法的流程图。具体实施方式现在将详细参考附图描述本专利技术的实施例。现在将详细参考本专利技术的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本专利技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本专利技术说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本专利技术。首先参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，包括基底、发射极层、正面电极和背面电极，其特征在于：所述发射极层设置在所述基底的上表面，所述发射极层的上表面设有钝化减反层，所述正面电极设置在所述发射极层上表面上并与所述发射极层接触，所述钝化减反层覆盖在所述发射极上表面上不与所述正面电极接触的区域；所述基底的下方依次设有钝化背反层和所述背面电极，所述背面电极的至少一部分穿透所述钝化背反层，并与所述基底的下表面接触，所述钝化背反层覆盖所述基底下表面上不与所述背面电极接触的区域；所述钝化减反层和所述钝化背反层含有钽氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，包括基底、发射极层、正面电极和背面电极，其特征在于：所述发射极层设置在所述基底的上表面，所述发射极层的上表面设有钝化减反层，所述正面电极设置在所述发射极层上表面上并与所述发射极层接触，所述钝化减反层覆盖在所述发射极上表面上不与所述正面电极接触的区域；所述基底的下方依次设有钝化背反层和所述背面电极，所述背面电极的至少一部分穿透所述钝化背反层，并与所述基底的下表面接触，所述钝化背反层覆盖所述基底下表面上不与所述背面电极接触的区域；所述钝化减反层和所述钝化背反层含有钽氧化物。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述发射极层设置在所述基底的上表面且与所述基底掺杂极性相反；所述钝化减反层和所述钝化背反层为单层结构。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述基底与所述钝化背反层之间设有背接触层，所述背接触层的掺杂极性与所述基底的掺杂极性相同；所述背面电极不接触所述基底的下表面，所述背面电极的至少一部分穿透所述钝化背反层并与所述背接触层的下表面接触，所述钝化背反层覆盖所述背接触层下表面上不与所述背面电极接触的区域。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述基底包括局部扩散背接触区，所述局部扩散背接触区位于所述基底与所述背面电极接触的区域,所述局部扩散背接触区的掺杂极性与所述基底的掺杂极性相同。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述背面电极的包括多个相互独立的子电极，每个所述子电极的至少一部分与所述基底接触；所述基底在与所述子电极接触的多个区域具有多个局部扩散背接触区,至少一部分所述局部扩散背接触区的掺杂极性与所述基底的掺杂极性相同，至少一部分所述局部扩散背接触区的掺杂极性与所述基底的掺杂极性相反；掺杂极性与所述基底的掺杂极性相同的所述局部扩散背接触区与掺杂极性与所述基底的掺杂极性相反的所述局部扩散背接触区以相互间隔的方式排列。6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述钝化减反层的厚度的上限是12...

【专利技术属性】
技术研发人员：万义茂，安德烈斯奎沃斯，崔杰，陈奕峰，崔艳峰，皮尔沃林顿，
申请(专利权)人：常州天合光能有限公司，澳大利亚国立大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32