一种太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种太阳能电池，包括：硅片；所述硅片的正面依次设置有硼硅玻璃层与正面钝化层；所述硅片的背面依次设置有隧穿氧化层、多晶硅层、非晶硅层与背面钝化层。与现有技术相比，本实用新型专利技术采用超薄氧化层和多晶硅层共同构成TOPCon结构，该结构使多子电子隧穿进入多晶硅层，同时阻挡少子空穴复合，实现电子在多晶硅层的横向传输并被收集，极大地降低了金属接触复合电流，提升了电池的开路电压和短路电流；同时减少掺杂多晶硅层和钝化层之间的未饱和悬挂键，能够有效改善钝化效果，提升电池转换效率。池转换效率。池转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池


[0001]本技术属于太阳能电池
，尤其涉及一种太阳能电池。

技术介绍

[0002]太阳能电池可以通过光电转换将太阳能转化为电能被人们直接使用而备受关注。根据太阳能电池的发展和所用的光吸收层材料，可将太阳能电池分为三类。第一类是硅基太阳能电池，包括单晶硅、多晶硅太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池以及硅的叠层太阳能电池；第二类是化合物太阳能电池，包括铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)、砷化镓(GaAs)和钙钛矿等太阳能电池；第三类是新型太阳能电池，包括染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池和量子点太阳能电池等。
[0003]但在太阳能电池的制备过程中由于多晶硅层与背面钝化层分别沉积行成于两个不同的设备中，导致介质层融合区域留有大量未饱和悬挂键；而且目前掺杂多晶硅层的制备还存在如下问题：(1)所制得的掺杂多晶硅层会绕镀到正面，严重者会影响到硅片正面外观，更甚者会影响电池的电性能；(2)所制得的掺杂多晶硅层较厚，一般为50～150nm，光寄生吸收作用随厚度增加越技术显，会降低电池的短路电流，导致电池的转换效率降低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术要解决的技术问题在于提供一种太阳能电池，该太阳能电池可减少掺杂多晶硅层和钝化层之间的未饱和悬挂键，能够有效改善钝化效果，提升电池转换效率。
[0005]本技术提供了一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1)对N型硅片的表面进行双面制绒；
[0007]S2)对双面制绒后的硅片的正面进行硼扩散处理，形成硼扩散层及硼硅玻璃层；
[0008]S3)对硼扩散处理后的硅片进行背面刻蚀；
[0009]S4)利用化学气相沉积在背面刻蚀后的硅片的背面依次生长隧穿氧化层、沉积掺磷的非晶硅层后，进行高温退火处理；
[0010]S5)去除绕镀到正面的多晶硅层及背面的磷硅玻璃层；
[0011]S6)在硅片的正面和/或背面制备钝化层；
[0012]S7)制备电极。
[0013]优选的，所述步骤S1)具体为使用强碱性溶液对N型硅片的表面进行双面制绒；所述双面制绒的温度为70℃～90℃；所述双面制绒的时间为5～10min。
[0014]优选的，所述步骤S2)中硼扩散处理所用的硼源为硼卤化物；所述硼扩散处理的温度为800℃～860℃；所述硼扩散处理时氮气的流量为650～1050sccm；氧气流量为600～900sccm；所述硼扩散处理的时间为14～20min。
[0015]优选的，所述步骤S3)中背面刻蚀采用氢氟酸与硝酸的混合溶液；所述氢氟酸的质量浓度为40％～54％；所述硝酸的质量浓度为60％～65％；所述氢氟酸与硝酸的体积比为
1:(2～5)；所述背面刻蚀的温度为13℃～20℃；所述背面刻蚀的时间为2～4min。
[0016]优选的，所述隧穿氧化层的厚度为1～2nm；利用化学气相沉积在背面刻蚀后的硅片的背面生长隧穿氧化层的硅源为硅烷；硅源与载气的流量比为1:(2～2.5)；生长隧穿氧化层的时间为20～30min。
[0017]优选的，所述非晶硅层的厚度为100～200nm；沉积掺磷的非晶硅层的磷源为三氯氧磷；沉积掺磷的非晶硅层的温度为750℃～850℃；沉积掺磷的非晶硅层的时间为30～65min；沉积掺磷的非晶硅层时硅源、磷源与载体的流量比(0.5～1):1:(10～15)。
[0018]优选的，所述高温退火处理的温度为830℃～880℃；所述高温退火处理在通入磷源的条件下进行；所述携带磷源的载气与载气的流量比为1:(1.9～3)；所述携带磷源的载体中磷源的比例为1:(6～10)；所述高温退火处理的压力为0.5～2mbar；所述高温退火处理的时间为20～30min。
[0019]优选的，所述步骤S5)中去除绕镀到正面的多晶硅层采用添加剂与强碱性溶液的混合溶液清洗；所述添加剂与强碱性溶液的质量比为1:(4～8)；所述添加剂选自PR21；所述强碱性溶液的质量浓度为40％～50％；所述清洗的温度为75℃～85℃；所述清洗的时间为5～15min。
[0020]优选的，所述步骤S5)中去除背面的磷硅玻璃层采用45％～50％的氢氟酸清洗。
[0021]本技术还提供了一种上述制备方法制备的太阳能电池。
[0022]本技术提供一种太阳能电池，包括：硅片；所述硅片的正面依次设置有硼硅玻璃层与正面钝化层；所述硅片的背面依次设置有隧穿氧化层、多晶硅层、非晶硅层与背面钝化层。与现有技术相比，本技术采用超薄氧化层和多晶硅层共同构成TOPCon结构，该结构使多子电子隧穿进入多晶硅层，同时阻挡少子空穴复合，实现电子在多晶硅层的横向传输并被收集，极大地降低了金属接触复合电流，提升了电池的开路电压和短路电流；同时减少掺杂多晶硅层和钝化层之间的未饱和悬挂键，能够有效改善钝化效果，提升电池转换效率。
附图说明
[0023]图1为本技术提供的太阳能电池的结构示意图；
[0024]图2为本技术提供的太阳能电池的制备流程示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]本技术提供了一种太阳能电池，包括：硅片；所述硅片的正面依次设置有硼硅玻璃层与正面钝化层；所述硅片的背面依次设置有隧穿氧化层、多晶硅层、非晶硅层与背面钝化层。
[0027]参见图1，图1为本技术提供的太阳能电池的结构示意图，其中1为制绒后的硅片，2为硼硅玻璃层，41为隧穿氧化层，42为非晶硅层，61为氧化铝层，62为氮化硅层，63为氮
化硅层，71为正面电极，72为背面电极。
[0028]本技术提供的太阳能电池以硅片为衬底，优选以制绒的硅片为衬底；所述硅片为本领域技术人员熟知的硅片即可，并无特殊的限制，本技术中优选为N型硅片。
[0029]所述硅片的正面设置有硼硅玻璃层；所述硼硅玻璃层的厚度优选为100～150nm。
[0030]所述硼硅玻璃层上设置有正面钝化层；在本技术中，所述正面钝化层优选包括氧化铝层与氮化硅层；所述氧化铝层的厚度优选为1～10nm；所述氮化硅层的厚度优选为75～90nm；所述氮化硅层的折射率为2～2.2。
[0031]在本技术中，所述硅片的正面优选还设置有正面电极；所述正面电极与硼硅玻璃层欧姆接触；所述正面电极优选为银浆电极。
[0032]所述硅片的背面优选设置有隧穿氧化层；所述隧穿氧化层为超薄氧化硅层；所述隧穿氧化层的厚度优选为1～2nm。
[0033]所述隧穿氧化层的背面设置有多晶硅层；在本技术中，所述多晶硅层由掺磷的非晶硅层高温本文档来自技高网...

【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：硅片；所述硅片的正面依次设置有硼硅玻璃层与正面钝化层；所述硅片的背面依次设置有隧穿氧化层、多晶硅层、非晶硅层与背面钝化层。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述硅片为N型硅片。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述隧穿氧化层的厚度为1～2nm。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述多晶硅层的厚度为100～150nm。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述非晶硅层的厚度为50～100nm。6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述非晶硅层中磷掺杂的浓度为1.5～2.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：王振凯，王方圆，王德全，丁田力，付少剑，
申请(专利权)人：滁州捷泰新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：