异质结太阳能电池及其制造方法技术

本发明专利技术提供异质结太阳能电池及其制造方法。所述异质结太阳能电池包括N型单晶硅片，所述N型单晶硅片的正面上依次形成有第一及第三本征非晶硅层、N型非晶硅层、第一透明导电膜以及第一电极，其反面上依次形成有第二及第四本征非晶硅层、P型非晶硅层、第二透明导电膜以及第二电极，其中第一以及第二本征非晶硅层通过工艺气体为不掺氢的硅烷的第一本征PECVD工艺形成；所述第三本征非晶硅层通过工艺气体包括二氧化碳、氢气以及硅烷的第二本征PECVD工艺形成，其中二氧化碳与硅烷的体积比随时间增加而在0.1

【技术实现步骤摘要】
异质结太阳能电池及其制造方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池制造领域，特别涉及异质结太阳能电池及其制造方法。

技术介绍

[0002]薄膜/晶硅异质结太阳能电池(以下简称异质结太阳能电池，又可称HIT或HJT或SHJ太阳能电池)属于第三代高效太阳能电池技术，它结合了晶体硅与硅薄膜的优势，具有转换效率高、温度系数低等特点，将会逐步替代PERC(Passivated Emitterand Rear Cell)电池，成为光伏电池的主流。
[0003]异质结太阳能电池的核心制造工艺为其各种非晶硅薄膜的形成，具体包括：利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺在表面织构化或制绒后的N型晶体硅的正反面上，通过不掺氢的硅烷作为反应气体的PECVD工艺形成第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层，之后通过反应气体中氢气与硅烷的体积比为5
‑
10的PECVD工艺在N型晶体硅的正反面上形成第三本征非晶硅层以及第四本征非晶硅层。
[0004]上述现有技术制成的异质结太阳能电池的各个本征非晶硅层特别是位于正面的第三本征非晶硅层，由于其禁带宽度较窄，导致对应的太阳能转换效率偏低。为解决现有技术中本征非晶硅层禁带宽度较窄引起的各种问题，业界有人将每个本征非晶硅层都制成掺氧的氢化非晶硅，此举虽能提高禁带宽度，但是掺氧的氢化非晶硅来钝化晶体硅绒面的实际钝化效果并不好。
[0005]因此，如何提供一种异质结太阳能电池及其制造方法，以提高太阳电池效率，已成为业内亟待解决的技术问题。

技术实现思路
/>[0006]针对现有技术的上述问题，本专利技术提出了一种用于制造异质结太阳能电池的方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]通过制绒清洗工艺对N型单晶硅片进行制绒及清洗；
[0008]通过第一本征PECVD工艺在N型单晶硅片的正反两面上分别形成第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层，所述第一本征PECVD工艺的工艺气体为不掺氢的硅烷；
[0009]通过第二本征PECVD工艺在N型单晶硅片的正面上形成第三本征非晶硅层，所述第二本征PECVD工艺的工艺气体包括二氧化碳、氢气以及硅烷，其中所述二氧化碳与硅烷的体积比随时间增加而在0.1
‑
0.6的范围内增大；
[0010]通过第三本征PECVD工艺在N型单晶硅片的反面上形成第四本征非晶硅层，所述第三本征PECVD工艺的工艺气体包括氢气以及硅烷；
[0011]通过N型PECVD工艺在所述第三本征非晶硅层上形成N型非晶硅层；
[0012]通过P型PECVD工艺在所述第四本征非晶硅层上形成P型非晶硅层；
[0013]通过反应等离子沉积工艺或者物理气相沉积工艺在所述N型非晶硅层以及所述P型非晶硅层上分别形成第一透明导电膜以及第二透明导电膜；以及
[0014]通过丝网印刷工艺在所述第一透明导电膜以及所述第二透明导电膜上分别形成第一电极以及第二电极。
[0015]在一实施例中，所述P型PECVD工艺的工艺气体包括硼烷以及硅烷，所述N型PECVD工艺的工艺气体包括磷烷以及硅烷。
[0016]在一实施例中，所述N型非晶硅层的厚度为5
‑
10nm，所述P型非晶硅层的厚度为5
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10nm，所述第一透明导电膜以及所述第二透明导电膜的厚度均为70
‑
110nm。
[0017]在一实施例中，所述第三本征PECVD工艺的工艺气体中所述氢气与硅烷的体积比为5
‑
10。
[0018]本专利技术还提供一种异质结太阳能电池，其包括N型单晶硅片，所述N型单晶硅片的正面上依次形成有第一本征非晶硅层、第三本征非晶硅层、N型非晶硅层、第一透明导电膜以及第一电极，所述N型单晶硅片的反面上依次形成有第二本征非晶硅层、第四本征非晶硅层、P型非晶硅层、第二透明导电膜以及第二电极，其中所述第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层通过第一本征PECVD工艺形成，所述第一本征PECVD工艺的工艺气体为不掺氢的硅烷；所述第三本征非晶硅层通过第二本征PECVD工艺形成，所述第二本征PECVD工艺的工艺气体包括二氧化碳、氢气以及硅烷，其中所述二氧化碳与硅烷的体积比随时间增加而在0.1
‑
0.6的范围内增大；所述第四本征非晶硅层通过第三本征PECVD工艺形成，所述第三本征PECVD工艺的工艺气体包括氢气以及硅烷。
[0019]在一实施例中，所述P型PECVD工艺的工艺气体包括硼烷以及硅烷，所述N型PECVD工艺的工艺气体包括磷烷以及硅烷。
[0020]在一实施例中，所述第一本征非晶硅层的厚度为1
‑
8nm，第二本征非晶硅层厚度为1
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8nm，第三本征非晶硅层的厚度为1
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8nm，第四本征非晶硅层的厚度为1
‑
8nm。
[0021]在一实施例中，所述N型非晶硅层的厚度为5
‑
10nm，所述P型非晶硅层的厚度为5
‑
10nm，所述第一透明导电膜以及所述第二透明导电膜的厚度均为70
‑
110nm。
[0022]在一实施例中，所述第三本征PECVD工艺的工艺气体中所述氢气与硅烷的体积比为5
‑
10。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]第一，本专利技术的异质结太阳能电池包括的N型单晶硅片的正面上依次形成有第一本征非晶硅层、第三本征非晶硅层、N型非晶硅层、第一透明导电膜以及第一电极，所述第三本征非晶硅层通过第二本征PECVD工艺形成，所述第二本征PECVD工艺的工艺气体包括二氧化碳、氢气以及硅烷，其中所述二氧化碳与硅烷的体积比随时间增加而在0.1
‑
0.6的范围内增大。第三本征非晶硅层为掺氧氢化非晶硅，能提升沉积速率，优化本征非晶硅层和N型非晶硅层的能带适配，改善电子传输，能将电池效率提高0.2
‑
0.3％。
[0025]第二，本专利技术的异质结太阳能电池的第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层通过第一本征PECVD工艺形成，所述第一本征PECVD工艺的工艺气体为不掺氢的硅烷；所述第四本征非晶硅层通过第三本征PECVD工艺形成，所述第三本征PECVD工艺的工艺气体包括氢气以及硅烷。第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层能防止非晶硅薄膜在晶体硅表面的外延生长，提高N型单晶硅片表面的钝化效果，降低缺陷态密度。
附图说明
[0026]在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
[0027]图1为本专利技术的异质结太阳能电池的组成结构示意图。
[0028]图2为本专利技术的用于制造异质结太阳能电池的方法的流程示意图。
具体实施方案
[0029]以下结合附图和具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造异质结太阳能电池的方法，所述方法包括以下步骤：通过制绒清洗工艺对N型单晶硅片进行制绒及清洗；通过第一本征PECVD工艺在N型单晶硅片的正反两面上分别形成第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层，所述第一本征PECVD工艺的工艺气体为不掺氢的硅烷；通过第二本征PECVD工艺在N型单晶硅片的正面上继续形成第三本征非晶硅层，所述第二本征PECVD工艺的工艺气体包括二氧化碳、氢气以及硅烷，其中所述二氧化碳与硅烷的体积比随时间增加而在0.1
‑
0.6的范围内增大；通过第三本征PECVD工艺在N型单晶硅片的反面上继续形成第四本征非晶硅层，所述第三本征PECVD工艺的工艺气体包括氢气以及硅烷；通过N型PECVD工艺在所述第三本征非晶硅层上形成N型非晶硅层；通过P型PECVD工艺在所述第四本征非晶硅层上形成P型非晶硅层；通过反应等离子沉积工艺或者物理气相沉积工艺在所述N型非晶硅层以及所述P型非晶硅层上分别形成第一透明导电膜以及第二透明导电膜；以及通过丝网印刷工艺在所述第一透明导电膜以及所述第二透明导电膜上分别形成第一电极以及第二电极。2.根据权利要求1所述的用于制造异质结太阳能电池的方法，其特征在于，所述P型PECVD工艺的工艺气体包括硼烷以及硅烷，所述N型PECVD工艺的工艺气体包括磷烷以及硅烷。3.根据权利要求1所述的用于制造异质结太阳能电池的方法，其特征在于，所述第一本征非晶硅层的厚度为1
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8nm，第二本征非晶硅层厚度为1
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8nm，第三本征非晶硅层的厚度为1
‑
8nm，第四本征非晶硅层的厚度为1
‑
8nm。4.根据权利要求1所述的用于制造异质结太阳能电池的方法，其特征在于，所述N型非晶硅层的厚度为5
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10nm，所述P型非晶硅层的厚度为5
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10nm，所述第一透明导电膜以及所述第二透明导电膜的厚度均为70
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110nm。5.根据权利要求1所述的用于制...

【专利技术属性】
技术研发人员：马哲国，王琳，吴科俊，汪训忠，张效国，钟潇，
申请(专利权)人：理想万里晖真空装备泰兴有限公司，
类型：发明
国别省市：