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太阳能电池制备方法、钝化接触结构的制备方法及太阳能电池技术

技术编号:42637103 阅读:10 留言:0更新日期:2024-09-06 01:35
本申请涉及一种太阳能电池的制备方法、钝化接触结构的制备方法及太阳能电池,钝化接触结构的制备方法包括以下步骤:在硅基片上制备隧穿氧化硅层;在隧穿氧化硅层上沉积本征非晶硅层;对层叠有隧穿氧化硅层和本征非晶硅层的硅基片进行预退火;在预退火后的本征非晶硅层上沉积掺杂非晶硅层;对沉积有隧穿氧化硅层、本征非晶硅层及掺杂非晶硅层的硅基片进行退火,形成层叠于隧穿氧化层上的掺杂多晶硅层。如此,在沉积本征非晶硅层后,引入一个预退火的操作,以打开一些隧穿氧化硅层的孔洞,辅助载流子的传输,提高钝化接触结构的钝化性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及太阳能电池,特别是涉及一种太阳能电池制备方法、钝化接触结构制备方法及太阳能电池。


技术介绍

1、太阳能电池一直主导着光伏行业90%以上的市场占有率,在如此庞大的体量和广阔的市场前景下,如何降低太阳能电池的成本是核心要考虑的问题。降低成本可以有很多方式,包括太阳能电池效率的提高,硅片尺寸的增加,硅片厚度的降低,银耗量的减少,而在这其中太阳能电池的效率是光伏成本降低的关键杠杆。

2、目前产业化电池效率的提高仍面临着很多挑战,其中金属与硅接触区域的接触复合以及硅基体中因扩散导致的俄歇复合和深能级复合是制约电池效率提高的主要因素。

3、为了降低复合速率、延长少子寿命、提高电池光电转换效率,一般会对硅基体进行钝化处理,在硅基体表面形成钝化接触结构以降低表面载流子的复合来减小因硅基体内部缺陷所带来的影响。因此,钝化接触结构是这类高效率电池的关键结构,对钝化接触结构的钝化性能优化迫在眉睫。


技术实现思路

1、基于此,本申请提供一种太阳能电池制备方法、钝化接触结构制备方法及太阳电池,以提高钝化接触结构的钝化性能。

2、本申请第一方面的实施例提供了一种太阳能电池钝化接触结构的制备方法,包括以下步骤:

3、在硅基片上制备隧穿氧化硅层;

4、在所述隧穿氧化硅层上沉积本征非晶硅层;

5、对层叠有所述隧穿氧化硅层和所述本征非晶硅层的所述硅基片进行预退火;

6、在预退火后的所述本征非晶硅层上沉积掺杂非晶硅层;

7、对沉积有所述隧穿氧化硅层、所述本征非晶硅层及所述掺杂非晶硅层的所述硅基片进行退火,形成层叠于所述隧穿氧化层上的掺杂多晶硅层。

8、在其中一些实施例中,所述预退火的温度高于所述退火的温度。

9、在其中一个实施例中,所述对层叠有所述隧穿氧化硅层和所述本征非晶硅层的所述硅基片进行预退火的步骤具体为:

10、将所述硅基片所处空间的温度由初始温度升高至第一预设温度,且维持第一预设时长,最后使所述硅基片所处空间的温度降低至所述初始温度。

11、在其中一个实施例中,所述第一预设温度的范围为1000℃-1200℃,所述第一预设时长的范围为0.8min-1.3min。

12、在其中一个实施例中,所述对沉积有所述隧穿氧化硅层、所述本征非晶硅层及所述掺杂非晶硅层的所述硅基片进行退火的步骤具体为:

13、将所述硅基片所处空间的温度由初始温度升高至第二预设温度,且维持第二预设时长,最后使所述硅基片所处空间的温度降低至所述初始温度;

14、所述第一预设温度大于所述第二预设温度,所述第一预设时长小于所述第二预设时长。

15、在其中一个实施例中,所述第二预设温度的范围为850℃-900℃,所述第二预设时长的范围为25min-35min。

16、在其中一个实施例中,制备所述隧穿氧化硅层及制备所述本征非晶硅层的过程均在pecvd设备中进行。

17、在其中一个实施例中,所述在硅基片上制备隧穿氧化硅层的步骤具体为:

18、将硅基片放入扩散腔室内,向扩散腔室内通入氧气和氮气,通过热氧化法制备隧穿氧化硅层;其中,所述隧穿氧化硅层的厚度为1nm-1.5nm;

19、在其中一个实施例中,所述热氧化法制备隧穿氧化硅层的过程中,在第一预设时长内维持所述扩散腔室的温度为第一预设温度,所述第一预设时长的范围为2 min -5min,所述第一预设温度的范围为620℃-710℃。

20、在其中一个实施例中,在所述硅基片的正反两面均依次层叠所述隧穿氧化硅层、所述本征非晶硅层及所述掺杂非晶硅层;

21、其中,所述硅基片正反两面的所述掺杂非晶硅层中的一者为硼掺杂非晶硅层,所述硼掺杂非晶硅层的厚度为90nm-110nm。

22、在其中一个实施例中,在所述隧穿氧化硅层上沉积所述本征非晶硅层的过程在lpcvd设备中进行,在预退火后的所述本征非晶硅层上沉积所述掺杂非晶硅层的过程在pecvd设备中进行。

23、本申请第二方面的实施例提供了一种太阳能电池制备方法,其特征在于,包括上述太阳能电池钝化接触结构的制备方法。

24、本申请第三方面的实施例提供了一种太阳能电池,其特征在于,通过上述太阳能电池制备方法制成。

25、上述太阳能电池钝化接触结构的制备方法中,在沉积本征非晶硅层后,引入一个预退火的操作,以打开一些隧穿氧化硅层的孔洞,辅助载流子的传输,提高钝化接触结构的钝化性能。同时,通过选择合适的预退火条件,将隧穿氧化硅层的孔洞控制在合适的大小,尽量防止后续掺杂的掺杂元素穿过隧穿氧化硅层而在硅基片表面发生界面复合,进一步保证钝化效果。

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【技术保护点】

1.一种太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述预退火的温度高于所述退火的温度。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述对层叠有所述隧穿氧化硅层和所述本征非晶硅层的所述硅基片进行预退火的步骤具体为:

4.根据权利要求3所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述第一预设温度的范围为1000℃-1200℃,所述第一预设时长的范围为0.8min-1.3min。

5.根据权利要求3所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述对沉积有所述隧穿氧化硅层、所述本征非晶硅层及所述掺杂非晶硅层的所述硅基片进行退火的步骤具体为:

6.根据权利要求5所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述第二预设温度的范围为850℃-900℃,所述第二预设时长的范围为25min-35min。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,制备所述隧穿氧化硅层及制备所述本征非晶硅层的过程均在PECVD设备中进行。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述在硅基片上制备隧穿氧化硅层的步骤具体为:

9.根据权利要求8所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述热氧化法制备隧穿氧化硅层的过程中,在第一预设时长内维持所述扩散腔室的温度为第一预设温度,所述第一预设时长的范围为2 min -5min,所述第一预设温度的范围为620℃-710℃。

10.根据权利要求8所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,在所述硅基片的正反两面均依次层叠所述隧穿氧化硅层、所述本征非晶硅层及所述掺杂非晶硅层;

11.根据权利要求1-6任意一项所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,在所述隧穿氧化硅层上沉积所述本征非晶硅层的过程在LPCVD设备中进行,在预退火后的所述本征非晶硅层上沉积所述掺杂非晶硅层的过程在PECVD设备中进行。

12.一种太阳能电池制备方法,其特征在于,包括上述权利要求1-10任意一项所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法。

13.一种太阳能电池,其特征在于,通过上述权利要求12所述的太阳能电池制备方法制成。

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【技术特征摘要】

1.一种太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述预退火的温度高于所述退火的温度。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述对层叠有所述隧穿氧化硅层和所述本征非晶硅层的所述硅基片进行预退火的步骤具体为:

4.根据权利要求3所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述第一预设温度的范围为1000℃-1200℃,所述第一预设时长的范围为0.8min-1.3min。

5.根据权利要求3所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述对沉积有所述隧穿氧化硅层、所述本征非晶硅层及所述掺杂非晶硅层的所述硅基片进行退火的步骤具体为:

6.根据权利要求5所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,所述第二预设温度的范围为850℃-900℃,所述第二预设时长的范围为25min-35min。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的太阳能电池钝化接触结构的制备方法,其特征在于,制备所述隧穿氧化硅层及制备所述本征非晶硅层的过程均在pecvd设备中...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯承利孟子博霍亭亭韩玉浩李宏伟杨广涛
申请(专利权)人:天合光能股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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