降低寄生吸收的晶硅电池制造技术

本申请提供一种降低光寄生吸收的晶硅电池，其包括晶硅基底，所述晶硅基底的受光面依次层叠设置有氧化硅层、第一掺杂多晶碳化硅层和钝化减反射层，所述晶硅基底的背光面依次层叠设置有氧化硅层、第二掺杂多晶碳化硅层和钝化减反射层，其中，在所述第一掺杂多晶碳化硅层中嵌有第一掺杂多晶硅结构，在所述第二掺杂多晶碳化硅层中嵌有第二掺杂多晶硅结构，在所述第一掺杂多晶硅结构和第二掺杂多晶硅结构中设置有金属电极。本申请的晶硅电池的金属区域和非金属区域多晶层厚度与浓度的差异，可同时实现非金属区的低复合损失和金属区域的低接触电阻率，有效降低正面和背面非金属区寄生光吸收的同时，降低金属与钝化层的接触电阻率，从而提升电池效率。从而提升电池效率。从而提升电池效率。

【技术实现步骤摘要】
降低寄生吸收的晶硅电池


[0001]本申请属于太阳能电池
，具体地，涉及一种降低寄生吸收的晶硅电池。

技术介绍

[0002]随着表面钝化技术的发展，从传统的铝背场太阳能电池电池，到背钝化太阳能电池电池，再到接触钝化太阳能电池电池，通过降低表面复合和金属
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半导体接触，逐步推动电池效率的提升。对背钝化电池(PERC电池)而言，由于氧化铝钝化层的引入，背表面复合暗电流可以降到很低，但其在制备过程中的激光开孔工艺增加了电池制备的难度有会对硅基体造成损伤，同时开孔处金属与硅直接接触，导致接触复合损失。这些都限制了太阳能电池效率的进一步提升。隧穿氧化层钝化接触电池(TOPCon电池)，即钝化接触电池，不仅可以实现电池表面的全面钝化，还有效的避免了金属与硅材料直接接触，推动电池效率逐步提升。目前，大多都采用N型硅衬底，背面用一层超薄的钝化层加上一层重掺杂的多晶硅层，背面金属区和非金属复合损失都能降到很低的水平，但是正面采用传统的高温硼扩散工艺制备硼发射极，金属电极直接与硅基体接触，导致正面金属区复合损失较大，限制了该结构电池效率的进一步提升。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本申请提供一种降低寄生吸收的晶硅电池。
[0004]具体来说，本申请涉及如下方面：
[0005]一种降低寄生吸收的晶硅电池，所述晶硅电池包括晶硅基底，所述晶硅基底的受光面依次层叠设置有氧化硅层、第一掺杂多晶碳化硅层和钝化减反射层，所述晶硅基底的背光面依次层叠设置有氧化硅层、第二掺杂多晶碳化硅层和钝化减反射层，其中，在所述第一掺杂多晶碳化硅层中嵌有第一掺杂多晶硅结构，在所述第二掺杂多晶碳化硅层中嵌有第二掺杂多晶硅结构，在所述第一掺杂多晶硅结构和第二掺杂多晶硅结构中设置有金属电极。
[0006]可选地，所述晶硅基底为N型，所述第一掺杂多晶碳化硅层为硼掺杂层，所述第一掺杂多晶硅结构为硼掺杂结构。
[0007]可选地，所述第二掺杂多晶碳化硅层为磷掺杂层，所述第二掺杂多晶硅结构为磷掺杂结构。
[0008]可选地，所述晶硅基底为P型，所述第一掺杂多晶碳化硅层为磷掺杂层，所述第一掺杂多晶硅结构为磷掺杂结构。
[0009]可选地，所述第二掺杂多晶碳化硅层为硼掺杂层，所述第二掺杂多晶硅结构为硼掺杂结构。
[0010]可选地，所述第一掺杂多晶碳化硅层的厚度小于所述第一掺杂多晶硅结构的厚度，所述第二掺杂多晶碳化硅层的厚度小于所述第二掺杂多晶硅结构的厚度。
[0011]可选地，所述氧化硅层的厚度为1
‑
2nm。
[0012]可选地，所述第一掺杂多晶碳化硅层或所述第二掺杂多晶碳化硅层的厚度为20
‑
200nm。
[0013]可选地，所述第一掺杂多晶硅结构或所述第二掺杂多晶硅结构的厚度为20
‑
200nm。
[0014]可选地，所述钝化减反射层的厚度为70
‑
85nm。
[0015]本申请的晶硅电池的金属区域和非金属区域多晶层厚度与浓度的差异，可同时实现非金属区的低复合损失和金属区域的低接触电阻率，有效降低正面和背面非金属区寄生光吸收的同时，降低金属与钝化层的接触电阻率，从而提升电池效率。
附图说明
[0016]图1为本申请的太阳能电池结构示意图。
[0017]附图标记：
[0018]10晶硅基底，11氧化硅层，12钝化减反射层，13第一掺杂多晶碳化硅层，14第一掺杂多晶硅结构，15第二掺杂多晶碳化硅层，16第二掺杂多晶硅结构，17金属电极。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例进一步说明本申请，应当理解，实施例仅用于进一步说明和阐释本申请，并非用于限制本申请。
[0020]除非另外定义，本说明书中有关技术的和科学的术语与本领域内的技术人员所通常理解的意思相同。虽然在实验或实际应用中可以应用与此间所述相似或相同的方法和材料，本文还是在下文中对材料和方法做了描述。在相冲突的情况下，以本说明书包括其中定义为准，另外，材料、方法和例子仅供说明，而不具限制性。以下结合具体实施例对本申请作进一步的说明，但不用来限制本申请的范围。
[0021]在本申请中“受光面”和“正面”具有相同的含义，“背光面”和“背面”具有相同的含义。
[0022]为了降低晶硅电池中正面金属与硅基底接触产生的复合损失，目前主要有以下几个方法：1)正面不再用高温硼扩散工艺制备硼发射极，而是采用一层超薄的隧穿氧化硅和一层重掺硼的多晶硅作为发射极，避免金属电极与硅基体直接接触，可有效降低接触复合；2)正面非金属区还是采用传统的高温硼扩散工艺制备硼发射极，金属区是一层超薄的隧穿氧化硅和一层重掺硼的多晶硅，这种结构也可以有效的降低金属区的复合电流。为了降低受光面多晶硅的寄生吸收，也有正面或者背面采用一层超薄氧化硅和一层重掺硼或重掺磷的SiCx。
[0023]对太阳能电池而言，效率损失主要来自于三方面的损失：光学损失、电学损失、复合损失。上述方法虽然都能有效的避免了金属电极与硅基体直接接触而产生复合损失，即降低了电学损失，但是由于重掺杂的多晶硅的光学带隙窄，用于受光面产生寄生吸收，对光生电流没有贡献，导致太阳能电池的电流较低。同时，金属电极所占的面积不到15％，随着成本的进一步降低，金属化面积会进一步降低，如果只在金属区域采用超薄的隧穿氧化硅和重掺硼的多晶硅，虽然可以避免非金属区的寄生吸收，但是所带来的效率增益非常有限，再加上制作流程的复杂化，很难得到理想的收益。
[0024]对于正面或者背面采用一层超薄氧化硅和一层重掺硼或重掺磷的SiCx这种结构来说，在多晶硅层中参入C元素，增大了多晶硅的光学带隙，可以降低受光面的寄生吸收，但是与掺杂的多晶硅相比，重掺硼或重掺磷的SiCx与金属的接触电阻会增加至2倍，带来了电学损失。
[0025]为了解决现有技术存在的问题，本申请提供一种降低寄生吸收的晶硅电池。
[0026]如图1所示，所述晶硅电池包括晶硅基底10，所述晶硅基底10的受光面依次层叠设置有氧化硅层11、第一掺杂多晶碳化硅层13和钝化减反射层12，所述晶硅基底的背光面依次层叠设置有氧化硅层11、第二掺杂多晶碳化硅层15和钝化减反射层12。即所述晶硅电池沿着受光面至背光面的方向，依次包括层叠设置的钝化减反射层12、第一掺杂多晶碳化硅层13、氧化硅层11、晶硅基底10、氧化硅层11、第二掺杂多晶碳化硅层15和钝化减反射层12。
[0027]其中，在所述第一掺杂多晶碳化硅层13中嵌有第一掺杂多晶硅结构14，在所述第二掺杂多晶碳化硅层15中嵌有第二掺杂多晶硅结构16，在所述第一掺杂多晶硅结构14和第二掺杂多晶硅结构16中设置有金属电极。
[0028]晶硅基底10可以为N型单晶硅，也可以为P型单晶硅。
[0029]氧化硅层11可以对晶硅基底10起到很好的钝化作用，避免金属电极与硅基体直接接触，从而有效降低接触复合。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低寄生吸收的晶硅电池，其特征在于，所述晶硅电池包括晶硅基底，所述晶硅基底的受光面依次层叠设置有氧化硅层、第一掺杂多晶碳化硅层和钝化减反射层，所述晶硅基底的背光面依次层叠设置有氧化硅层、第二掺杂多晶碳化硅层和钝化减反射层，其中，在所述第一掺杂多晶碳化硅层中嵌有第一掺杂多晶硅结构，在所述第二掺杂多晶碳化硅层中嵌有第二掺杂多晶硅结构，在所述第一掺杂多晶硅结构和第二掺杂多晶硅结构中设置有金属电极。2.根据权利要求1所述的晶硅电池，其特征在于，所述晶硅基底为N型，所述第一掺杂多晶碳化硅层为硼掺杂层，所述第一掺杂多晶硅结构为硼掺杂结构。3.根据权利要求2所述的晶硅电池，其特征在于，所述第二掺杂多晶碳化硅层为磷掺杂层，所述第二掺杂多晶硅结构为磷掺杂结构。4.根据权利要求1所述的晶硅电池，其特征在于，所述晶硅基底为P型，所述第一掺杂多晶碳化硅层为磷掺杂层，所述第一掺杂多晶硅结构为磷掺杂结构。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，白明华，姜海艳，楚阳阳，朱惠君，平飞林，
申请(专利权)人：西安隆基乐叶光伏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：