【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池领域，具体涉及一种减少紫外诱导衰减的topcon电池及制备方法。
技术介绍
1、国际权威检测机构可再生能源试验中心（retc）发布了《2024光伏组件指数报告》。在2024年版的光伏组件指数报告中，retc确定了7项重要的可靠性测试，从监测结果看，其中紫外线诱导衰减（uvid）测试结果令人担忧，有40%的组件样本显示红灯警示信号。对于紫外线衰减问题，retc在2023年发布的《2022光伏组件指数报告》中就已经向行业发出警示，报告指出，一些新的电池技术——最明显的是n-topcon，似乎易受uvid的影响。
2、对于光伏电池紫外诱导衰减的机理，文献也有报道，主要有两种机理解释。第一种机理认为紫外光作用下，硅和钝化介质膜的界面产生了变化，固定电荷量减少了或者界面态缺陷密度增加了，进而影响了硅表面的钝化。第二种机理认为紫外光激发了热载流子，热载流子有很高的迁移率并且有足够的能量越过界面的势垒，热载流子有足够的动力学能来破坏钝化层膜并增加界面态缺陷密度。
3、有一些方法可以改善光伏组件的紫外诱导衰减，其出发点为让紫外光被一些膜层吸收，不直接作用在电池上，例如增加组件封装材料的紫外吸收、玻璃上涂一层吸收紫外光的薄膜、光伏电池的氮化硅折射率做高来吸收紫外光。但这些方法会减少组件对太阳光的吸收，进而降低电流。
技术实现思路
1、为了解决上述topcon电池紫外诱导衰减的问题，本专利技术提供一种减少紫外诱导衰减的topcon电池及制备方法，可以改善
2、本专利技术所述减少紫外诱导衰减的topcon电池，包括硅片，所述的硅片正面由内向外依次设置有第一钝化层、第二钝化层、金属电极，所述的硅片背面由内向外依次设置有隧穿氧化层、掺杂多晶硅层、第二钝化层、金属电极，第一钝化层包括二氧化硅层、或者二氧化硅层与氧化铝层的叠层。
3、进一步地，第一钝化层为二氧化硅层时，二氧化硅层厚度为10-20nm。
4、进一步地，第一钝化层为二氧化硅层与氧化铝层的叠层时，二氧化硅层的厚度为1-5nm，氧化铝层的厚度为3-10nm。这样，富氧的氧化铝可以提高氧化铝固定电荷密度；结合二氧化硅薄层，低的界面态缺陷密度和高的固定电荷量有利于界面的钝化，紫外光作用后，界面钝化可以保持在较好的水平，可以改善紫外诱导衰减。
5、进一步地，第二钝化层为氮化硅层、或者氮氧化硅层、或者氮化硅层与氮氧化硅层的叠层，第二钝化层的厚度为60-80nm。
6、本专利技术还提供一种上述的减少紫外诱导衰减的topcon电池的制备方法，包括以下步骤：
7、1）硅片正面织构化并形成pn结，背面制备隧穿氧化层、掺杂多晶硅层，表面清洗洁净；
8、2）在硅片正面生长第一钝化层，第一钝化层包括二氧化硅层、或者二氧化硅层与氧化铝层的叠层；
9、3）在硅片正面和背面分别沉积第二钝化层；
10、4）电池正面和背面印刷金属电极，烧结后完成topcon电池。
11、进一步地，在步骤2）中，第一钝化层为二氧化硅层时，使用热氧化方式或者使用ald方式生长二氧化硅层。
12、上述热氧化方式是将清洗后的硅片装在石英舟内并送入氧化炉管中，充入氮气，升温至800℃-900℃，然后充入氧气，保温30min-60min，在硅片正面生长一层厚度为10-20nm的二氧化硅层。
13、上述ald方式是将清洗后的硅片装入小舟内送入ald炉管中，充入氮气，升温至250℃-350℃，然后交替充入硅前驱体和氧化前驱体，每个ald循环设置为：硅前驱体100ms->反应7s->氮气吹扫15s->氧化前驱体1000ms->反应7s->氮气吹扫15s，100个-200个ald循环后，在硅表面生长一层厚度为10-20nm的二氧化硅层。
14、进一步地，在步骤2）中，第一钝化层为二氧化硅层与氧化铝层的叠层时，使用热氧化方式或者使用ald方式生长二氧化硅层和使用ald方式生长氧化铝层。
15、上述热氧化方式是将清洗后的硅片装在石英舟内并送入氧化炉管中，充入氮气，升温至550℃-650℃，然后充入氧气，保温20min-60min，在硅片正面生长一层厚度为1-5nm的二氧化硅层。
16、上述ald方式是将清洗后的硅片装入小舟内送入ald炉管中，充入氮气，升温至250℃-350℃，然后交替充入硅前驱体和氧化前驱体，每个ald循环设置为：硅前驱体100ms->反应7s->氮气吹扫15s->氧化前驱体1000ms->反应7s->氮气吹扫15s，10个-50个ald循环后，在硅表面生长一层厚度为1-5nm的二氧化硅层。
17、上述氧化铝层是使用ald方式形成：将正面生长有二氧化硅层的硅片，装入小舟送入ald炉管中，升温至250℃-350℃，然后交替充入铝前驱体和氧化前驱体，每个ald循环设置为：铝前驱体100ms->反应7s->氮气吹扫12s->氧化前驱体1000ms->反应7s->氮气吹扫12s，30个-100个ald循环后，在硅片正面的二氧化硅层上生长一层厚度为3-10nm的氧化铝层。
18、有益效果：本专利技术通过在硅片正面生长一层10-20nm的二氧化硅层，氧原子可以有效饱和硅表面的悬挂键，二氧化硅-硅界面的缺陷态密度极低，有利于界面的钝化；同时二氧化硅可以阻挡紫外光在硅体内激发的热载流子越过界面，进而保护界面不被破坏；紫外光作用后，界面仍然可以保持较低的界面态密度，界面钝化可以保持在较好的水平，可以改善紫外诱导衰减。当在硅片正面生长二氧化硅层与氧化铝层的叠层时，前面所述，二氧化硅层可以降低二氧化硅-硅界面的缺陷态密度并阻挡热载流子越过界面，而氧化铝层中含有大量的固定电荷密度，叠加二氧化硅层，可以使氧化铝层富氧，富氧的氧化铝层中的固定电荷密度更高；当二氧化硅层很薄时(1-5nm)，氧化铝层中的固定电荷可以为硅表面提供较好的场钝化效应。所以，薄二氧化硅与氧化铝叠层，即能很好钝化硅表面，又能阻挡热载流子越过硅界面，当紫外光作用后，二氧化硅-硅界面的钝化可以保持较好的水平，可以改善紫外诱导衰减。
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1.一种减少紫外诱导衰减的TOPCon电池，其特征在于，包括硅片，所述的硅片正面由内向外依次设置有第一钝化层、第二钝化层、金属电极，所述的硅片背面由内向外依次设置有隧穿氧化层、掺杂多晶硅层、第二钝化层、金属电极，第一钝化层包括二氧化硅层、或者二氧化硅层与氧化铝层的叠层。
2.根据权利要求1所述的减少紫外诱导衰减的TOPCon电池，其特征在于，第一钝化层为二氧化硅层时，二氧化硅层厚度为10-20nm。
3.根据权利要求1所述的减少紫外诱导衰减的TOPCon电池，其特征在于，第一钝化层为二氧化硅层与氧化铝层的叠层时，二氧化硅层的厚度为1-5nm，氧化铝层的厚度为3-10nm。
4.根据权利要求1所述的减少紫外诱导衰减的TOPCon电池，其特征在于，第二钝化层为氮化硅层、或者氮氧化硅层、或者氮化硅层与氮氧化硅层的叠层，第二钝化层的厚度为60-80nm。
5.权利要求1所述的减少紫外诱导衰减的TOPCon电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的减少紫外诱导衰减的TOPCon电池的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的减少紫外诱导衰减的TOPCon电池的制备方法，其特征在于，在步骤2）中，第一钝化层为二氧化硅层与氧化铝层的叠层时，使用热氧化方式或者使用ALD方式生长二氧化硅层和使用ALD方式生长氧化铝层。
...【技术特征摘要】
1.一种减少紫外诱导衰减的topcon电池，其特征在于，包括硅片，所述的硅片正面由内向外依次设置有第一钝化层、第二钝化层、金属电极，所述的硅片背面由内向外依次设置有隧穿氧化层、掺杂多晶硅层、第二钝化层、金属电极，第一钝化层包括二氧化硅层、或者二氧化硅层与氧化铝层的叠层。
2.根据权利要求1所述的减少紫外诱导衰减的topcon电池，其特征在于，第一钝化层为二氧化硅层时，二氧化硅层厚度为10-20nm。
3.根据权利要求1所述的减少紫外诱导衰减的topcon电池，其特征在于，第一钝化层为二氧化硅层与氧化铝层的叠层时，二氧化硅层的厚度为1-5nm，氧化铝层的厚度为3-10nm。
4.根据权利要求1所述的减少紫外诱导衰减...
【专利技术属性】
技术研发人员：符黎明，任常瑞，董建文，
申请(专利权)人：常州时创能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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