【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及太阳能电池，具体涉及一种新型钝化选择性接触结构及太阳能电池、组件及系统。
技术介绍
1、当前晶硅太阳能电池效率提升面临p区优化问题。譬如以perc和一些p型背接触（bc）电池设计方案为例，p区以铝背场的形式提供场效应钝化，但钝化效果不佳（j0~600fa/cm2），主要原因来自较低掺杂浓度铝背场产生的弱场钝化效果以及严重的俄歇复合损失，并且铝浆对硅基底的局部腐蚀会增加金属诱导界面缺陷对载流子的捕获，很大程度上制约voc和ff的进一步提升。对于基于p型poly-si的电池（例如topcon和topcon-bc）来说，面临硼和镓掺杂困难，内扩引起严重复合损失和窄带隙高掺杂引起的光学寄生吸收损失。对于基于p区掺硼氢化非晶硅(a-si:h)的电池(例如硅异质结shj)来说，面临严重的光学寄生吸收损失，制约短路电流(jsc)的进一步提高。因此，如何提升钝化效果减少复合损失同时抑制光学寄生吸收损失，对于改善太阳能电池的性能具有非常重要的影响。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本专利技术提供一种新型钝化选择性接触结构及太阳能电池、组件及系统。宽带隙极高或极小功函材料或能带匹配材料的引入，可显著优化载流子传输和钝化机制。相比于掺杂多晶硅或非晶硅，能够有效避免窄带隙高掺杂浓度造成的严重光学寄生吸收问题。相比于铝背场，避免金属与硅基底直接接触造成的破坏以及扩散进硅基底造成的缺陷诱导复合损失和俄歇复合损失问题，从而改善钝化效果，提高太阳能电池和组件的光电转换效率。p>
2、第一方面，本专利技术提供一种新型钝化选择性接触结构，包括：硅基底，硅基底的表面包括钝化选择性接触区域和非钝化选择性接触区域；
3、非钝化选择性接触区域包括设置在硅基底表面的钝化减反层；
4、钝化选择性接触区域包括从内向外依次层叠设置的钝化层、选择性传输层和金属电极。
5、作为可选的方案，以在硅基底表面的投影为准，钝化层的投影覆盖硅基底表面的部分区域，选择性传输层的投影覆盖硅基底表面的部分区域；
6、或，钝化层的投影面积大于等于选择性传输层的投影面积。
7、或，选择性传输层的投影面积大于等于金属电极的投影面积。
8、作为可选的方案，钝化减反层包括由内向外叠层设置的氧化铝和氮化硅层。
9、作为可选的方案，钝化层的厚度为0.1-300nm。
10、作为可选的方案，钝化层包括第一钝化层和第二钝化层，选择性传输层包括空穴选择性传输层和/或电子选择性传输层，第一钝化层对应空穴选择性传输层设置，第二钝化层对应电子选择性传输层设置。
11、作为可选的方案，空穴选择性传输层包括空穴选择层，或由内向外层叠设置的空穴选择层和空穴传输层，或由内向外层叠设置的空穴选择层和电子传输层；电子选择性传输层包括电子选择层，或由内向外层叠设置的电子选择层和空穴传输层，或由内向外层叠设置的电子选择层和电子传输层。
12、作为可选的方案，空穴选择层选自功函大于4.8ev的材料，价带带阶δev小于0.5ev的材料，或者单分子层材料；空穴传输层选自氧化物、氮化物、氮氧化物、硫族化合物、卤化物、硫氰化物和有机导电聚合物中的至少一种；
13、电子选择层选自功函小于4.2ev的材料，导带带阶δec<0.5ev的材料，或者有机导电聚合物；电子传输层选自掺杂或本征氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氮氧化物、硫族化合物、卤化物、或有机导电聚合物中的至少一种。
14、作为可选的方案，空穴选择层选自掺杂或本征的氧化钼、氧化钒、氧化钨、氧化铬、氧化钛、氧化铜、氧化镍、氧化钴、氧化铼、碘化铜、pedot:pss、碳化硅和磷酸基团单分子层中的至少一种；
15、空穴传输层选自掺杂或本征的氧化镍、氧化铜、碘化铜、硫氰酸铜、噻吩基、pedot:pss、ptaa、spiro-ometad和氟化吲哚洛芬衍生物中的至少一种；；
16、电子选择层选自掺杂或本征的氟化锂、氟化镁、氟化钾、氟化铷、氟化铯、氟化钙、氟化锶、氟化钡、氟化铈、氟化铕、氧化钽、氧化锌、氧化铟、氧化钛、氧化镁、氧化锌、氧化锡、氧化铯、氧化铌、氧化钡、氮化钽、氮化钛、氮氧化钛、碳化硅、氯化铯、溴化铯、碘化铯、碳酸铯、碳酸钾、碳酸铷、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡、硫化锌、硫化镉、硫化铟、富勒烯衍生物和浴铜灵中的至少一种；
17、电子传输层选自掺杂或本征氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化钛、硫化镉、硒化镉、富勒烯衍生物和浴铜灵中的至少一种。
18、作为可选的方案，钝化层选自氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化磷、氧化硼、氧化铪、碳化硅、氧化钛、氧化锡、非晶硅、微晶硅和纳晶硅中的至少一种。
19、作为可选的方案，空穴选择性传输层的厚度为0.1-700 nm，钝化减反层的厚度为0-525nm；
20、或，电子选择性传输层的厚度为0.1-700nm
21、第二方面，本专利技术提供一种太阳能电池，包括第一方面的新型钝化选择性接触结构。
22、第三方面，本专利技术提供一种太阳能电池组件，包括第二方面的一种太阳能电池。
23、第四方面，本专利技术提供一种太阳能电池系统，包括第三方面的一种太阳能电池组件。
24、本专利技术的新型钝化选择性接触结构，通过引入功函数较高的材料或功函数较低的材料形成强内建电场，或者通过引入与硅基底能带匹配的材料形成强内建电场，从而增强非对称载流子传输和分离，有效增强载流子提取和钝化能力，提升选择性系数。钝化层的引入为钝化选择性接触区域提供化学和场效应钝化，抑制界面缺陷态消除费米能级钉扎现象，为选择层提供的优异场钝化提供前提保障。搭配传输层可弥补选择层电阻大造成的载流子传输困难影响，改善填充因子，尤其适配于局域金属化结构。钝化选择性接触区域额外的化学钝化增益可通过引入氢，例如采取氮氢混合气体退火（fga）工艺，可进一步增强钝化效果。而叠加钝化减反层，可提供更多氢钝化增益；如此，在钝化层、选择层、传输层以及钝化减反层的协同作用下，实现了优异的钝化接触效果；并且无需使用窄带隙高掺杂硅材料，降低了光学寄生吸收损失，共同提高光电转换效率。
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1.一种新型钝化选择性接触结构，其特征在于，包括：硅基底，所述硅基底的表面包括钝化选择性接触区域和非钝化选择性接触区域；
2.根据权利要求1所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，以在所述硅基底表面的投影为准，所述钝化层的投影覆盖所述硅基底表面的部分区域，所述选择性传输层的投影覆盖所述硅基底表面的部分区域；
3.根据权利要求1所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述钝化减反层包括由内向外叠层设置的氧化铝和氮化硅层。
4.根据权利要求1所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述钝化层的厚度为0.1-300nm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述钝化层包括第一钝化层和第二钝化层，所述选择性传输层包括空穴选择性传输层或电子选择性传输层，第一钝化层对应所述空穴选择性传输层设置，所述第二钝化层对应所述电子选择性传输层设置。
6.根据权利要求5所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述空穴选择性传输层包括空穴选择层，或由内向外层叠设置的空穴选择层和空穴传输层，或由内向外层叠设
7.根据权利要求5所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述空穴选择层选自功函大于4.8eV的材料，价带带阶ΔEV小于0.5eV的材料，或者单分子层材料；所述空穴传输层选自氧化物、氮化物、氮氧化物、硫族化合物、卤化物、硫氰化物和有机导电聚合物中的至少一种；
8.根据权利要求7所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述空穴选择层选自掺杂或本征的氧化钼、氧化钒、氧化钨、氧化铬、氧化钛、氧化铜、氧化镍、氧化钴、氧化铼、碘化铜、PEDOT:PSS、碳化硅和磷酸基团单分子层中的至少一种；
9.根据权利要求1所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述钝化层选自氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化磷、氧化硼、氧化铪、碳化硅、氧化钛、氧化锡、非晶硅、微晶硅和纳晶硅中的至少一种。
10.根据权利要求5所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述空穴选择性传输层的厚度为0.1-700 nm，所述钝化减反层的厚度为0-525nm；
11.一种太阳能电池，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的新型钝化选择性接触结构。
12.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括权利要求11所述的一种太阳能电池。
13.一种太阳能电池系统，其特征在于，包括权利要求12所述的一种太阳能电池组件。
...【技术特征摘要】
1.一种新型钝化选择性接触结构，其特征在于，包括：硅基底，所述硅基底的表面包括钝化选择性接触区域和非钝化选择性接触区域；
2.根据权利要求1所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，以在所述硅基底表面的投影为准，所述钝化层的投影覆盖所述硅基底表面的部分区域，所述选择性传输层的投影覆盖所述硅基底表面的部分区域；
3.根据权利要求1所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述钝化减反层包括由内向外叠层设置的氧化铝和氮化硅层。
4.根据权利要求1所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述钝化层的厚度为0.1-300nm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述钝化层包括第一钝化层和第二钝化层，所述选择性传输层包括空穴选择性传输层或电子选择性传输层，第一钝化层对应所述空穴选择性传输层设置，所述第二钝化层对应所述电子选择性传输层设置。
6.根据权利要求5所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于，所述空穴选择性传输层包括空穴选择层，或由内向外层叠设置的空穴选择层和空穴传输层，或由内向外层叠设置的空穴选择层和电子传输层；
7.根据权利要求5所述的新型钝化选择性接触结构，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙恒，谭善，於龙，徐新星，童洪波，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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