太阳能电池及其光伏组件制造技术

本实用新型专利技术实施例提供一种太阳能电池及其光伏组件，包括：N型基底以及位于所述基底前表面的P型发射极；位于所述基底前表面且在远离所述P型发射极的方向上依次设置有第一钝化层、第二钝化层和第三钝化层，其中所述第一钝化层包括第一氮氧化硅材料，所述第二钝化层包括第一氮化硅材料，所述第三钝化层包括第二氮氧化硅材料，在垂直于所述基底表面的方向上，所述第一钝化层的厚度为8nm～20nm；位于所述基底后表面的钝化接触结构。本实用新型专利技术实施例有利于提高太阳能电池的性能。有利于提高太阳能电池的性能。有利于提高太阳能电池的性能。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其光伏组件


[0001]本技术实施例涉及半导体领域，特别涉及一种太阳能电池及其光伏组件。

技术介绍

[0002]电池界面复合是抑制电池效率提升的关键因素。目前业内钝化晶硅太阳能电池，常采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)在硅片表面生长一层氮化硅薄膜，通过调整多层氮化硅膜层的折射率，使其获得最优的界面钝化效果和光学减反效果。但是，该钝化材料具有较高的固定正电荷，仅可应用在P型电池的磷扩散层表面和非扩散表面，无法被应用于N型电池的硼扩散层表面钝化。
[0003]为解决该问题，行业内引入带有固定负电荷的氧化铝薄膜材料，当氧化铝沉积在P型电池的磷扩散层表面时，可提供足够数量的固定负电荷以钝化电池界面的缺陷，从而提升电池的钝化效果。然而在N型硅片的硼扩散层上沉积氧化铝薄膜，将会带来较高的界面态缺陷密度，弱化氧化铝的场钝化效果，需要通过电退火等过程才能提升其钝化效果。于是，沉积氧化铝薄膜所需的设备以及退火工序，无疑增加了N型电池制备的设备成本和工艺时长，且对电池良率管控造成不良影响。因此，希望开发一种非氧化铝钝化体系且保持高效率的新型N型电池以取代氧化铝钝化体系的N型电池。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供一种太阳能电池及其光伏组件，太阳能电池采用非非氧化铝钝化体系，且同时保持高效率。
[0005]为解决上述问题，本技术实施例提供一种太阳能电池，包括：N型基底以及位于所述基底前表面的P型发射极；位于所述基底前表面且在远离所述P 型发射极的方向上依次设置有第一钝化层、第二钝化层和第三钝化层，其中所述第一钝化层包括第一氮氧化硅材料，所述第二钝化层包括第一氮化硅材料，所述第三钝化层包括第二氮氧化硅材料，在垂直于所述基底表面的方向上，所述第一钝化层的厚度为8nm～20nm；位于所述基底后表面的钝化接触结构。
[0006]另外，所述第一钝化层的第一折射率为1.61～1.71。
[0007]另外，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第三钝化层的第三折射率，所述第三钝化层的第三折射率为1.56～1.61。
[0008]另外，在垂直于所述基底表面的方向上，所述第三钝化层的厚度不大于 50nm。
[0009]另外，在垂直于所述基底表面的方向上，所述第三钝化层的厚度为 10nm～20nm。
[0010]另外，所述第二钝化层的第二折射率大于所述第三钝化层的第三折射率以及所述第一钝化层的第一折射率。
[0011]另外，所述第二折射率为1.98～2.2。
[0012]另外，在垂直于所述基底的方向上，所述第二钝化层的厚度为40nm～60nm。
[0013]另外，还包括：第四钝化层，所述第四钝化层包括第二氮化硅材料，覆盖所述钝化
接触结构背离所述基底的表面，所述第四钝化层的折射率为2.04～2.2，在垂直于所述基底后表面的方向上，所述第四钝化层的厚度为60nm～100nm。
[0014]相应地，本技术实施例还提供一种光伏组件，包括上述任一项所述的太阳能电池。
[0015]与现有技术相比，本技术实施例提供的技术方案具有以下优点：
[0016]上述技术方案中，采用相对于氮化硅具有较弱正电性的氮氧化硅作为缓冲层，并合理设置第一钝化层的厚度，有利于减小强正电性的第二钝化层对P型发射极的影响，进而应用于P型发射极表面；同时，相较于氧化铝，氮氧化硅与基底的性质相近，有利于降低P型发射极的界面态缺陷密度以及受到的应力损伤，进而降低基底前表面的载流子复合率，提高太阳能电池的光电转换效率；进一步地，具有正电性的第一钝化层可排斥迁入的正离子，避免正离子迁移至基底表面，有利于抑制太阳能电池的PID现象，提高组件性能。
[0017]另外，合理设置第一钝化层的折射率，有利于提高入射光线的利用效率，进而提高太阳能电池的光电转换效率；还有利于扩大第三钝化层的材料选用范围，以满足第三钝化层的第三折射率在一定范围内可调的灵活性。
附图说明
[0018]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0019]图1为本技术实施例提供的太阳能电池。
具体实施方式
[0020]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
[0021]参考图1，太阳能电池包括：N型基底100以及位于基底100前表面的P型发射极111；位于基底100前表面且在远离P型发射极111的方向上依次设置有第一钝化层112、第二钝化层113和第三钝化层114，其中第一钝化层112包括第一氮氧化硅材料，第二钝化层113包括第一氮化硅材料，第三钝化层114包括第二氮氧化硅材料，在垂直于基底100表面的方向上，第一钝化层112的厚度为8nm～20nm；位于基底100后表面的钝化接触结构125。
[0022]其中，8nm～20nm可以是12nm、15nm或18nm。
[0023]在一些实施例中，基底100为硅基底，基底100的电阻率范围为 0.1～10ohm.cm，优选为0.3～2ohm.cm，采用优选的电阻率值，有利于提高太阳能电池的光电转换效率；基底100前表面为基底100朝向阳光的表面，基底100 后表面为基底100背离阳光的表面，P型发射极111位于基底100朝阳侧的至少部分表层空间，P型发射极111的扩散方阻范围可设置为110Ω～140Ω，表面扩散浓度可设置为E19～E20/cm3。
[0024]硅基底的材料包括单晶硅、多晶硅、非晶硅以及微晶硅；在其他实施例中，基底的材料还可以为碳单质、有机材料以及多元化合物，多元化合物包括砷化镓、碲化镉、铜铟硒
等。
[0025]在一些实施例中，第一钝化层112的材料包括第一氮氧化硅材料，由于第一钝化层112与基底100都包含有硅元素，因此，第一钝化层112的材料特性与基底100的材料特性相近，采用第一氮氧化硅材料作为第一钝化层112的材料，有利于降低P型发射极111与第一钝化层112之间的界面态缺陷密度，提高光生载流子的传输效率，以及降低第一钝化层112施加于基底100的应力，避免基底100受到应力损伤，保证太阳能电池具有较高的光电转换效率。
[0026]由于材料禁带宽度的要求，基底100材料一般选用半导体材料，或者材料特性与半导体材料相近的材料，当选用金属化合物(例如氧化铝)作为第一钝化层112的材料时，由于第一钝化层112的材料特性与基底100的材料特性差异较大，第一钝化层112容易对基底100施加较大的应力甚至造成应力损伤，不利于光生载流子的生成与传输，不利于进一步提升太阳能电池的光电转换效率。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：N型基底以及位于所述基底前表面的P型发射极；位于所述基底前表面且在远离所述P型发射极的方向上依次设置有第一钝化层、第二钝化层和第三钝化层，其中所述第一钝化层包括第一氮氧化硅材料，所述第二钝化层包括第一氮化硅材料，所述第三钝化层包括第二氮氧化硅材料，在垂直于所述基底表面的方向上，所述第一钝化层的厚度为8nm～20nm；位于所述基底后表面的钝化接触结构。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层的第一折射率为1.61～1.71。3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第三钝化层的第三折射率，所述第三钝化层的第三折射率为1.56～1.61。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在垂直于所述基底表面的方向上，所述第三钝化层的厚度不大于50nm。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文琪，杨洁，张昕宇，金浩，
申请(专利权)人：浙江晶科能源有限公司，
类型：新型
国别省市：