太阳电池及其制备方法和用电设备技术

本发明专利技术公开了太阳电池及其制备方法和用电设备，太阳电池包括：半导体基底、第一钝化层、第二钝化层、N型掺杂微晶硅层、P型掺杂微晶硅层、第一电极和第二电极；其中，N型掺杂微晶硅层包括第一N型掺杂微晶硅层和第二N型掺杂微晶硅层，与第二N型掺杂微晶硅层相比，第一N型掺杂微晶硅层具有较小的孔隙率；和/或，P型掺杂微晶硅层的结构与N型掺杂微晶硅层的结构类似。本发明专利技术的太阳电池能够抵抗空气中水汽的氧化，从而能够抑制太阳电池随搁置时间的延长其转换效率的急剧衰减，同时具有较高的短路电流和填充因子，从而提高了高效率太阳电池的稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
太阳电池及其制备方法和用电设备


[0001]本专利技术属于太阳电池
，具体涉及一种太阳电池及其制备方法和用电设备。

技术介绍

[0002]硅异质结HJT太阳电池是一种高效率晶体硅太阳电池，因其开路电压高、转换效率高、温度系数低等特点受到光伏行业的广泛关注。HJT太阳电池也是一种双面率很高的双面电池，其背面虽然是栅线电极，但该背面允许光进入从而对发电量有进一步的贡献，在相同条件下其发电输出功率高于普通晶体硅太阳电池10％以上，因此该类背面具有更高的性价比。HJT太阳电池通常以N型单晶硅片为衬底，基本制作工艺包括制绒清洗、硅基薄膜钝化层沉积、透明导电氧化物薄膜沉积以及金属电极制作。与常规晶体硅太阳电池相比，工艺过程更简单，规模化生产过程更容易管控。
[0003]硅基薄膜钝化层沉积是HJT太阳电池所有制作工艺中的关键，也是制作高效率HJT太阳电池的难点。区别于传统的晶体硅太阳电池，本征硅薄膜对N型单晶硅表面有终止悬挂键的作用从而形成良好的表面钝化，硅薄膜中丰富的原子氢可以降低表面缺陷或光生载流子的几率，从而极大地提升HJT太阳电池的开路电压。N型和P型重掺杂硅薄膜与N型单晶硅之间形成内建电场，起到分离并收集电子和空穴的作用，形成电力输出。
[0004]为了进一步提升HJT太阳电池的转换效率，现有的技术方向是将分别位于单晶硅两侧的N型和P型掺杂型薄膜的微结构向着有序(即结晶化)调节，由此提高N型和P型掺杂型薄膜的光透过率和电导率。微结晶化的掺杂型薄膜容易变得多孔且疏松，一方面，生长过程中高能粒子轰击会造成结构少氢且多孔；另一方面，晶粒形成取向不一致造成晶粒间界较多容易吸附杂质，因此多孔的掺杂型薄膜很容易受到水汽的氧化。尤其是在第一受光面的掺杂层经常需要通入宽带隙元素增强薄膜的透光性，当宽带隙元素超过一定比例时薄膜内的孔隙率会剧增，从而导致掺杂层阻挡水汽的能力下降，就会增大本征钝化层和晶体硅之间界面质量劣化的风险，从而导致HJT太阳电池即使置于暗态条件下的室温大气环境下，其转换效率的衰减也非常大。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种太阳电池及其制备方法和用电设备。本专利技术通过调控N型掺杂微晶硅层和/或P型掺杂微晶硅层的孔隙率，使太阳电池能够抵抗空气中水汽的氧化，从而能够抑制太阳电池随搁置时间的延长其转换效率的急剧衰减，同时使太阳电池保持较高的短路电流和填充因子的稳定性，从而提高了高效率太阳电池的稳定性。
[0006]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种太阳电池。根据本专利技术的实施例，所述太阳电池包括：
[0007]半导体基底，所述半导体基底具有相对的第一表面和第二表面；
[0008]第一钝化层，所述第一钝化层设置在至少部分所述第一表面上；
[0009]第二钝化层，所述第二钝化层设置在至少部分所述第二表面上；
[0010]N型掺杂微晶硅层，所述N型掺杂微晶硅层设置在所述第一钝化层的远离所述半导体基底的至少部分表面上；
[0011]P型掺杂微晶硅层，所述P型掺杂微晶硅层设置在所述第二钝化层的远离所述半导体基底的至少部分表面上；
[0012]第一电极，所述第一电极与所述N型掺杂微晶硅层电接触；
[0013]第二电极，所述第二电极与所述P型掺杂微晶硅层电接触；
[0014]其中，所述N型掺杂微晶硅层包括第一N型掺杂晶硅层和第二N型掺杂微晶硅层，所述第一N型掺杂微晶硅层的孔隙率小于所述第二N型掺杂微晶硅层的孔隙率；
[0015]和/或，所述P型掺杂微晶硅层包括第一P型掺杂微晶硅层和第二P型掺杂微晶硅层，所述第一P型掺杂微晶硅层的孔隙率小于所述第二P型掺杂微晶硅层的孔隙率。
[0016]根据本专利技术实施例的太阳电池，通过调控N型掺杂微晶硅层和/或P型掺杂微晶硅层的孔隙率，使太阳电池能够抵抗空气中水汽的氧化，从而能够抑制太阳电池随搁置时间的延长其转换效率的急剧衰减，同时使太阳电池保持较高的短路电流和填充因子的稳定性，从而提高了高效率太阳电池的稳定性。
[0017]另外，根据本专利技术上述实施例的太阳电池还可以具有如下附加的技术特征：
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述第二N型掺杂微晶硅层的结晶度大于所述一N型掺杂微晶硅层的结晶度。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述二P型掺杂微晶硅层的结晶度大于所述第一P型掺杂微晶硅层的结晶度。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，所述第一N型掺杂微晶硅层的孔隙率为2％
‑
30％。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，所述第二N型掺杂微晶硅层的孔隙率为5％
‑
50％。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，所述第二N型掺杂微晶硅层的结晶度为20％
‑
50％。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，所述第一N型掺杂微晶硅层的结晶度为5％
‑
45％。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，所述第一P型掺杂微晶硅层的孔隙率为2％
‑
20％。
[0025]在本专利技术的一些实施例中，所述第二P型掺杂微晶硅层的孔隙率为5％
‑
30％。
[0026]在本专利技术的一些实施例中，所述第二P型掺杂微晶硅层的结晶度为30％
‑
90％。
[0027]在本专利技术的一些实施例中，所述第一P型掺杂微晶硅层的结晶度为5％
‑
50％。
[0028]在本专利技术的一些实施例中，所述第一N型掺杂微晶硅层的总厚度为1
‑
10nm；和/或，所述第二N型掺杂微晶硅层的总厚度为5
‑
30nm。
[0029]在本专利技术的一些实施例中，所述第一P型掺杂微晶硅层的总厚度为1
‑
10nm；和/或，所述第二P型掺杂微晶硅层的总厚度为10
‑
50nm。
[0030]在本专利技术的一些实施例中，述第一N型掺杂微晶硅层的折射率大于所述第二N型掺杂晶微硅层的折射率。
[0031]在本专利技术的一些实施例中，所述第一N型掺杂微晶硅层的折射率为2.3
‑
3.2。
[0032]在本专利技术的一些实施例中，所述第二N型掺杂微晶硅层的折射率为1.5
‑
2.3。
[0033]在本专利技术的一些实施例中，所述第一P型掺杂微晶硅层的折射率大于所述第二P型掺杂晶微硅层的折射率。
[0034]在本专利技术的一些实施例中，所述第一P型掺杂微晶硅层的折射率为3.0
‑
3.8。
[0035]在本专利技术的一些实施例中，所述第二P型掺杂微晶硅层的折射率为2.0
‑
3.0。
[0036]在本专利技术的一些实施例中，所述第一N型掺杂微晶硅层的折射率不大于所述半导体基底的折射率。
[0037]在本专利技术的一些实施例中，所述第一P型掺杂微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池，其特征在于，包括：半导体基底，所述半导体基底具有相对的第一表面和第二表面；第一钝化层，所述第一钝化层设置在至少部分所述第一表面上；第二钝化层，所述第二钝化层设置在至少部分所述第二表面上；N型掺杂微晶硅层，所述N型掺杂微晶硅层设置在所述第一钝化层的远离所述半导体基底的至少部分表面上；P型掺杂微晶硅层，所述P型掺杂微晶硅层设置在所述第二钝化层的远离所述半导体基底的至少部分表面上；第一电极，所述第一电极与所述N型掺杂微晶硅层电接触；第二电极，所述第二电极与所述P型掺杂微晶硅层电接触；其中，所述N型掺杂微晶硅层包括第一N型掺杂微晶硅层和第二N型掺杂晶微硅层，所述第一N型掺杂微晶硅层的孔隙率小于所述第二N型掺杂微晶硅层的孔隙率；和/或，所述P型掺杂微晶硅层包括第一P型掺杂微晶硅层和第二P型掺杂晶硅层，所述第一P型掺杂微晶硅层的孔隙率小于所述第二P型掺杂微晶硅层的孔隙率。2.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述第二N型掺杂微晶硅层的结晶度大于所述一N型掺杂微晶硅层的结晶度；和/或，所述二P型掺杂微晶硅层的结晶度大于所述第一P型掺杂微晶硅层的结晶度。3.根据权利要求2所述的太阳电池，其特征在于，所述第一N型掺杂微晶硅层的孔隙率为2％
‑
30％；和/或，所述第二N型掺杂微晶硅层的孔隙率为5％
‑
50％；和/或，所述第二N型掺杂微晶硅层的结晶度为20％
‑
50％；和/或，所述第一N型掺杂微晶硅层的结晶度为5％
‑
45％。4.根据权利要求2所述的太阳电池，其特征在于，所述第一P型掺杂微晶硅层的孔隙率为2％
‑
20％；和/或，所述第二P型掺杂微晶硅层的孔隙率为5％
‑
30％；和/或，所述第二P型掺杂微晶硅层的结晶度为30
‑
90％；和/或，所述第一P型掺杂微晶硅层的结晶度为5
‑
50％。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的太阳电池，其特征在于，所述第一N型掺杂微晶硅层的总厚度为1
‑
10nm；和/或，所述第二N型掺杂微晶硅层的总厚度为5
‑
30nm；和/或，所述第一P型掺杂微晶硅层的总厚度为1
‑
10nm；和/或，所述第二P型掺杂微晶硅层的总厚度为10
‑
50nm。6.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的太阳电池，其特征在于，所述第一N型掺杂微晶硅层的折射率大于所述第二N型掺杂晶微硅层的折射率；任选地，所述第一N型掺杂微晶硅层的折射率为2.3
‑
3.2；任选地，所述第二N型掺杂微晶硅层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽平，蓝仕虎，赵晖，李龙文，李俊，付昊鑫，孟凡英，刘正新，
申请(专利权)人：中威新能源成都有限公司，
类型：发明
国别省市：