一种P型硅的太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术实施例提供了一种P型硅的太阳能电池，属于硅片电池技术领域，包括：衬底层，所述衬底层具体为一P型硅衬底；扩散层，所述扩散层为一由磷扩散工艺制备的N型硅层；所述扩散层设置在衬底层的下端面，且所述扩散层和衬底层构建成一PN结；钝化层，所述钝化层设置在所述PN结的上下两个端面；电子收集层，所述电子收集层，设置在PN结下方的钝化层下侧；空穴收集层，所述空穴收集层设置在在PN结上方的钝化层上侧；减反射层，所述减反射层设置在电子收集层和空穴收集层之外；以及金属电极，所述金属电极设置有上下两组，且两组金属电极分别作用在PN结的上下两侧；达到降低电池成本，且避免使用硼扩散工艺的技术效果。避免使用硼扩散工艺的技术效果。避免使用硼扩散工艺的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种P型硅的太阳能电池


[0001]本技术涉及硅片电池
，尤其涉及一种P型硅的太阳能电池。

技术介绍

[0002]现有的N型TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact隧穿氧化钝化接触)电池依靠“隧穿效应”实现后表面钝化并收集电子，硼扩散形成的PN结位于入射光侧。现有的TOPCon电池后表面结构从内向外依次为半导体衬底，隧穿层，掺杂导电层，后表面减反射层。N型TOPCon电池使用的N型硅片成本比P型硅片贵，且N型的TOPCon电池涉及到工艺难度大的高温硼扩散工艺。
[0003]所以，现有技术的技术问题在于：N型TOPCon电池成本高，且需要硼扩散工艺。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种P型硅的太阳能电池，解决了现有技术中N型TOPCon电池的电池成本高，且需要硼扩散工艺的技术问题；达到降低电池成本，且避免使用硼扩散工艺的技术效果。
[0005]本申请实施例提供一种P型硅的太阳能电池，所述太阳能电池包括：衬底层，所述衬底层具体为一P型硅衬底；扩散层，所述扩散层为一由磷扩散工艺制备的N型硅层；所述扩散层设置在衬底层的下端面，且所述扩散层和衬底层构建成一PN结；钝化层，所述钝化层设置在所述PN结的上下两个端面；电子收集层，所述电子收集层，设置在PN结下方的钝化层下侧；空穴收集层，所述空穴收集层设置在在PN结上方的钝化层上侧；减反射层，所述减反射层设置在电子收集层和空穴收集层之外；以及金属电极，所述金属电极设置有上下两组，且两组金属电极分别作用在PN结的上下两侧。
[0006]作为优选，所述电子收集层具体为poly
‑
Si(n)层，且位于PN结下侧的金属电极连接在电子收集层上。
[0007]作为优选，所述电子收集层的厚度在
[0008]作为优选，所述空穴收集层具体为poly
‑
Si(p)层或Al2O3层。
[0009]作为优选，所述空穴收集层为poly
‑
Si(p)层时，位于PN结上侧的金属电极连接在空穴收集层上；或者，所述空穴收集层为Al2O3层时，位于PN结上侧的金属电极经高温烧结以扩散延伸连接在衬底层上。
[0010]作为优选，所述空穴收集层为poly
‑
Si(p)层时，空穴收集层的厚度小于或者，所述空穴收集层为Al2O3层时，空穴收集层的厚度小于
[0011]作为优选，所述钝化层的厚度小于
[0012]作为优选，所述衬底层的电阻率大于2.0Ω.cm，且所述衬底层中掺杂有镓，且镓的掺杂浓度小于7.1x10
15
cm
‑3。
[0013]作为优选，所述衬底层的电阻率具体为大于3.0Ω.cm，且所述衬底层中镓的掺杂
浓度小于4.6x10
15
cm
‑3。
[0014]作为优选，所述衬底层的电阻率大于2.0Ω.cm，且所述衬底层中掺杂有硼。
[0015]本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
[0016]1、本申请实施例中，采用P型硅作为衬底层，以便于扩散层可以用磷扩散工艺做N型扩散层，一是避免使用硼扩散工艺，工艺温度的要求从1000
°
降低到850
‑
900
°
，降低了对工艺温度的要求；二是避免B
‑
O键的形成，避免电池片功率衰减；解决了现有技术中N型TOPCon电池的电池成本高，且需要硼扩散工艺的技术问题；达到降低电池成本，且避免使用硼扩散工艺的技术效果。
[0017]2、本申请实施例中，PN结放置在背面，远离入射光，降低了空间电荷区对光生载流子的影响，增加载流子的收集；且因为使用P型硅衬底，入光面可以使用Al2O3作为空穴收集层，降低光的吸收；避开使用P型多晶硅作为空穴收集层带来的高温扩散或退火对硅衬底的影响，具体可以避免氧进入衬底层。
[0018]3、本申请实施例中，限定衬底层的掺镓浓度(掺硼也可)，以保证材料的完整性；同理，限定衬底层的电阻率，来控制材料的完整性；基于衬底层材料的完整性来提高少子寿命，从而保证少子在衬底层上的通过能力，提高电池的电池效率。
附图说明
[0019]图1为本申请实施例中一种P型硅的太阳能电池的主视向结构示意图；
[0020]图2为本申请实施例中另一种P型硅的太阳能电池的主视向结构示意图。
[0021]附图标记：1、衬底层；2、扩散层；3、钝化层；4、电子收集层；5、空穴收集层；6、减反射层；7、金属电极。
具体实施方式
[0022]本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0023]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0024]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0025]一种P型硅的太阳能电池，参考说明书附图1和2，所述太阳能电池包括：衬底层1、
扩散层2、钝化层3、电子收集层4、空穴收集层5、减反射层6以及金属电极7；其中，扩散层2设置在衬底层1的下端面(即电池的背面)以构成一PN结，钝化层3分有两层且分别设置在PN结的上下两端面，电子收集层4设置在下方的钝化层3上，而空穴收集层5设置在上方的钝化层3上，金属电极7分为正负两组金属电极7分别连接PN结的两侧，且在电子收集层4和空穴收集层5上设置有一减少入射光反射的减反射层6。
[0026]衬底层1，所述衬底层1具体为一掺杂有镓的P型硅衬底。在本申请中，PN结在背面(即扩散层2形成在衬底层1的下端面)，入射光面的光生载流子浓度最高，对应的少子是电子，需要扩散更长的距离(入射光面向下到PN结的距离)才能被收集，因此，本申请中的电池结构需要更高的少子寿命，而为了保证少子寿命，优选提高衬底层1的材料完整性，将镓的掺杂浓度限定在小于7.1x10
15...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种P型硅的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括：衬底层，所述衬底层具体为一P型硅衬底；扩散层，所述扩散层为一由磷扩散工艺制备的N型硅层；所述扩散层设置在衬底层的下端面，且所述扩散层和衬底层构建成一PN结；钝化层，所述钝化层设置在所述PN结的上下两个端面；电子收集层，所述电子收集层，设置在PN结下方的钝化层下侧；空穴收集层，所述空穴收集层设置在PN结上方的钝化层上侧；减反射层，所述减反射层设置在电子收集层和空穴收集层之外；以及金属电极，所述金属电极设置有上下两组，且两组金属电极分别作用在PN结的上下两侧。2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电子收集层具体为poly
‑
Si(n)层，且位于PN结下侧的金属电极连接在电子收集层上。3.如权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述电子收集层的厚度在4.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述空穴收集层具体为poly
‑
Si(p)层或Al2O3层。5.如权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述空穴收集层为poly...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树林，曹建伟，
申请(专利权)人：浙江求是半导体设备有限公司，
类型：新型
国别省市：