新型双面微晶异质结电池制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型双面微晶异质结电池，属于太阳能电池制造技术领域。通过引入微晶硅来增强异质结电池的光学性能，在N型单晶硅片正背面分别沉积掺杂微晶硅，且在电池前表面靠近N型单晶硅片以及正面本征非晶硅层区进行浅掺杂，使钝化效果更优，在正面金属栅线层区则采用重掺杂，使重掺杂能够减小N型单晶硅片与正面金属栅线层之间的接触电阻，得到更高的电流。在正面本征非晶硅层与浅掺N型微晶硅层之间插入正面第一微晶硅层，提高了导电性，且不会影响到非晶硅的钝化效果。在重掺N型微晶硅层与浅掺N型微晶硅层之间插入正面第二微晶硅层，提高了光学吸收。之后再沉积正面TCO膜层和背面TCO膜层，进一步提高光学性能。进一步提高光学性能。进一步提高光学性能。

【技术实现步骤摘要】
新型双面微晶异质结电池


[0001]本技术涉及太阳能电池制造
，尤其涉及一种新型双面微晶异质结电池。

技术介绍

[0002]异质结电池便是一种前景非常好的高效电池之一。由于异质结电池具有制备工艺流程简单，转换效率高、可大尺寸化、可薄片化、低衰减、双面性好等优势，已被众多厂家研究生产。
[0003]异质结电池是以N型单晶硅片为衬底100，经过制绒清洗后分别在前表面沉积本征非晶硅101和n型掺杂非晶硅102来形成前表面场，在背面依次沉积本征非晶硅103和p型掺杂非晶硅104来形成PN结，并在正背面分别沉积TCO膜层105和106，然后在正背面分别印刷金属栅线107和108，制备成为异质结电池，如图1所示。
[0004]由于异质结电池优异的钝化效果使其具有较高的开路电压，但由于非晶硅的带隙较窄使得其光学利用率偏低，导致短路电流较低，因此需要解决其光学性能，且在栅线分布上也存在诸多问题，如栅线较多，会导致光学吸收减少，栅线较少，会导致接触电阻增大，都会造成转换效率下降，因此需要解决其电学性能。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本技术提供一种新型双面微晶异质结电池。本技术的技术方案如下：
[0006]一种新型双面微晶异质结电池，其包括N型单晶硅片，所述N型单晶硅片正面依次沉积有正面本征非晶硅层、正面第一微晶硅层、浅掺N型微晶硅层、正面第二微晶硅层、重掺N型微晶硅层、正面TCO膜层和正面金属栅线层，所述N型单晶硅片背面依次沉积有背面本征非晶硅层、背面微晶硅层、P型掺杂微晶硅层、背面TCO膜层和背面金属栅线层。
[0007]可选地，所述正面本征非晶硅层的厚度为3
‑
8nm。
[0008]可选地，所述正面第一微晶硅层的厚度为3
‑
5nm。
[0009]可选地，所述浅掺N型微晶硅层的厚度为3
‑
5nm。
[0010]可选地，所述正面第二微晶硅层的厚度为2
‑
3nm。
[0011]可选地，所述重掺N型微晶硅层的厚度为4
‑
6nm。
[0012]可选地，所述背面本征非晶硅层的厚度为5
‑
10nm。
[0013]可选地，所述背面微晶硅层的厚度为3
‑
5nm。
[0014]可选地，所述P型掺杂微晶硅层的厚度为5
‑
9nm。
[0015]可选地，所述正面TCO膜层和背面TCO膜层的厚度均为50
‑
150nm。
[0016]上述所有可选地技术方案均可任意组合，本技术不对一一组合后的结构进行详细说明。
[0017]借由上述方案，本技术通过引入微晶硅来增强异质结电池的光学性能，在N型
单晶硅片正背面分别沉积掺杂微晶硅，且将掺杂微晶硅根据不同功能分别进行选择性掺杂，在电池前表面靠近N型单晶硅片以及正面本征非晶硅层区进行浅掺杂，使钝化效果更优，在正面金属栅线层区则采用重掺杂，使重掺杂能够减小N型单晶硅片与正面金属栅线层之间的接触电阻，得到更高的电流。在正面本征非晶硅层与浅掺N型微晶硅层之间插入正面第一微晶硅层，提高了导电性，且不会影响到非晶硅的钝化效果。在重掺N型微晶硅层与浅掺N型微晶硅层之间插入正面第二微晶硅层，提高了光学吸收。之后再沉积正面TCO膜层和背面TCO膜层，进一步提高光学性能。
[0018]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0019]图1是常规异质结电池的结构示意图。
[0020]图2是本技术提供的新型双面微晶异质结电池的结构示意图。
[0021]图3是另一种异质结电池的结构示意图。
[0022]图4是又一种异质结电池的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0024]如图2所示，本技术提供的新型双面微晶异质结电池，其包括N型单晶硅片1，所述N型单晶硅片1正面依次沉积有正面本征非晶硅层2、正面第一微晶硅层3、浅掺N型微晶硅层4、正面第二微晶硅层5、重掺N型微晶硅层6、正面TCO膜层7和正面金属栅线层8，所述N型单晶硅片1背面依次沉积有背面本征非晶硅层9、背面微晶硅层10、P型掺杂微晶硅层11、背面TCO膜层12和背面金属栅线层13。
[0025]可选地，所述正面本征非晶硅层2的厚度为3
‑
8nm。
[0026]可选地，所述正面第一微晶硅层3的厚度为3
‑
5nm。
[0027]可选地，所述浅掺N型微晶硅层4的厚度为3
‑
5nm。
[0028]可选地，所述正面第二微晶硅层5的厚度为2
‑
3nm。
[0029]可选地，所述重掺N型微晶硅层6的厚度为4
‑
6nm。
[0030]可选地，所述背面本征非晶硅层9的厚度为5
‑
10nm。
[0031]可选地，所述背面微晶硅层10的厚度为3
‑
5nm。
[0032]可选地，所述P型掺杂微晶硅层11的厚度为5
‑
9nm。
[0033]可选地，所述正面TCO膜层7和背面TCO膜层12的厚度均为50
‑
150nm。
[0034]制备上述新型双面微晶异质结电池主要步骤为：
[0035]步骤1、对N型单晶硅片1进行清洗，并进行织构化制绒得到金字塔状陷光界面，制绒过程所用化学品为KOH与制绒添加剂。
[0036]步骤2、对步骤1制绒后的硅片进行镀膜，沉积设备选择板式PECVD，首先对步骤1后的硅片进行正面本征非晶硅层2的沉积，沉积厚度为3
‑
8nm。
[0037]步骤3、对步骤2后的硅片进行正面第一微晶硅层3的沉积，此时通入氢气与硅烷，通过提高氢气稀释比例获得正面第一微晶硅层3，稀释比例约为100
‑
150倍，沉积厚度为3
‑
5nm。
[0038]步骤4、对步骤3后的硅片进行浅掺N型微晶硅层4的沉积，该步为浅掺杂，掺杂浓度控制在1.5
‑
3％，沉积厚度为3
‑
5nm。
[0039]步骤5、对步骤4后的硅片再次沉积非掺杂的正面第二微晶硅层5，氢气硅烷稀释比例约为100
‑
150倍，沉积厚度为2
‑
3nm。
[0040]步骤6、对步骤5后的硅片沉积重掺N型微晶硅层6，该步为重掺杂，掺杂浓度约5
‑
7％，沉积厚度为4
‑
6nm。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型双面微晶异质结电池，其特征在于，包括N型单晶硅片(1)，所述N型单晶硅片(1)正面依次沉积有正面本征非晶硅层(2)、正面第一微晶硅层(3)、浅掺N型微晶硅层(4)、正面第二微晶硅层(5)、重掺N型微晶硅层(6)、正面TCO膜层(7)和正面金属栅线层(8)，所述N型单晶硅片(1)背面依次沉积有背面本征非晶硅层(9)、背面微晶硅层(10)、P型掺杂微晶硅层(11)、背面TCO膜层(12)和背面金属栅线层(13)。2.根据权利要求1所述的新型双面微晶异质结电池，其特征在于，所述正面本征非晶硅层(2)的厚度为3
‑
8nm。3.根据权利要求1所述的新型双面微晶异质结电池，其特征在于，所述正面第一微晶硅层(3)的厚度为3
‑
5nm。4.根据权利要求1所述的新型双面微晶异质结电池，其特征在于，所述浅掺N型微晶硅层(4)的厚度为3
‑
5nm。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文亮，杨立友，王继磊，黄金，鲍少娟，白焱辉，师海峰，杨骥，任法渊，冀杨洲，高英杰，
申请(专利权)人：晋能清洁能源科技股份公司，
类型：新型
国别省市：