【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏，特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、异质结（heterojunction with intrinsic thin layer，hjt）电池是一种融合了晶硅与非晶硅薄膜材料的太阳能电池。目前较为先进的技术是以第一掺杂类型的单晶硅片为衬底，在经过清洗制绒的单晶硅片第一侧依次沉积氢化本征非晶硅（a-si:h）薄膜、第一掺杂类型的氢化微晶硅（mc-si:h）薄膜，从而形成正表面场；在第二侧依次沉积a-si:h薄膜、第二掺杂类型的mc-si:h薄膜，形成p-n异质结；然后在掺杂a-si:h 薄膜两侧分别沉积透明导电氧化物薄膜；最后在两侧表面分别制备电极，构成具有对称结构的异质结电池。
2、然而，对于参与形成异质结的第二掺杂类型的氢化微晶硅，存在掺杂浓度不足的问题，导致接触电阻较高，不利于太阳能电池填充因子、开路电压等性能的提高。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种太阳能电池及其制备方法，以解决第二掺杂类型的氢化微晶硅存在掺杂浓度不足，导致接触电阻较高的问题。
2、本专利技术的第一方面为提供一种太阳能电池，方案如下：
3、一种太阳能电池，包括：
4、第一掺杂类型的单晶硅衬底；
5、依次设置在所述单晶硅衬底的第一侧的第一本征非晶硅层、第二掺杂类型的第一掺杂材料层、第一透明导电层以及第一电极，所述第一掺杂材料层具有连接于所述第一本征非晶硅层的第三侧以及连接于所述第一透明导电层的第四侧，所述第四侧
6、依次设置在所述单晶硅衬底的第二侧的第二本征非晶硅层、第一掺杂类型的第二掺杂材料层、第二透明导电层以及第二电极。
7、在其中一个实施例中，所述第一掺杂材料层包括层叠设置的第二掺杂类型的氢化微晶硅层以及第二掺杂类型的氢化纳米晶硅层，所述氢化微晶硅层具有所述第三侧，所述氢化纳米晶硅层具有所述第四侧。
8、在其中一个实施例中，所述氢化微晶硅层的结晶度为20%~50%，晶粒尺寸为10nm~1000nm。
9、所述氢化纳米晶硅层的结晶度为50%~70%，晶粒尺寸为5nm~1000nm。
10、在其中一个实施例中，所述氢化微晶硅层的掺杂浓度为1×1013~1×1021cm-3。
11、在其中一个实施例中，所述氢化纳米晶硅层的掺杂浓度为1×1013~1×1022 cm-3。
12、在其中一个实施例中，所述氢化微晶硅层的厚度为10nm~30nm。
13、在其中一个实施例中，所述氢化纳米晶硅层的厚度为8nm~30nm。
14、在其中一个实施例中，所述第二掺杂材料层的材料为第一掺杂类型的氢化纳米晶siox，其中，x为1~2。
15、在其中一个实施例中，所述太阳能电池还包括第一siox层，其中，x为1~2，所述第一siox层设置在所述单晶硅衬底和所述第一本征非晶硅层之间。
16、在其中一个实施例中，所述太阳能电池还包括第二siox层，其中，x为1~2，所述第二siox层设置在所述单晶硅衬底和所述第二本征非晶硅层之间。
17、在其中一个实施例中，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层独立地选自ito、ico、azo、gzo以及gazo中的一种或者多种。
18、在其中一个实施例中，所述第一透明导电层的材料为moox，其中，x为2~3。
19、本专利技术的第二方面为提供一种太阳能电池的制备方法，方案如下：
20、一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
21、提供第一掺杂类型的单晶硅衬底；
22、在所述单晶硅衬底的第一侧依次形成第一本征非晶硅层、第二掺杂类型的第一掺杂材料层、第一透明导电层以及第一电极，所述第一掺杂材料层具有连接于所述第一本征非晶硅层的第三侧以及连接于所述第一透明导电层的第四侧，所述第四侧的晶粒尺寸小于所述第三侧的晶粒尺寸，所述第四侧的结晶度大于所述第三侧的结晶度，所述第四侧的掺杂浓度大于所述第三侧的掺杂浓度；以及
23、在所述单晶硅衬底的第二侧依次形成第二本征非晶硅层、第一掺杂类型的第二掺杂材料层、第二透明导电层以及第二电极。
24、在其中一个实施例中，形成所述第一掺杂材料层的工艺为cvd，所采用的工艺气体包括sih4、h2和第二掺杂类型的掺杂源，形成所述第四侧时h2与sih4的流量之比相较于形成所述第三侧时h2与sih4的流量之比更高。
25、在其中一个实施例中，形成所述第四侧时，h2与sih4的流量之比为1∶200~350。
26、形成所述第三侧时，h2与sih4的流量之比为1∶120~200。
27、在其中一个实施例中，形成所述第一掺杂材料层的步骤包括：
28、在所述第一本征非晶硅层上形成第二掺杂类型的氢化微晶硅层，所述氢化微晶硅层具有所述第三侧；
29、在所述氢化微晶硅层上形成氢化纳米晶硅层，所述氢化纳米晶硅层具有所述第四侧。
30、在其中一个实施例中，在形成所述第一本征非晶硅层之前，所述制备方法还包括以下步骤：
31、在所述单晶硅衬底的第一侧上形成第一siox层，其中，x为1~2。
32、在其中一个实施例中，形成所述第一siox层的工艺为cvd，通过通入co2，在所述单晶硅衬底的第一侧上反应生成siox。
33、在其中一个实施例中，在形成所述第二本征非晶硅层之前，所述制备方法还包括以下步骤：
34、在所述单晶硅衬底的第二侧上形成第二siox层，其中，x为1~2。
35、形成所述第二siox层的工艺为cvd，通过通入co2，在所述单晶硅衬底的第二侧上反应生成siox。
36、与传统技术相比，上述太阳能电池及其制备方法具有以下有益效果：
37、上述太阳能电池及其制备方法在第一本征非晶硅层和第一透明导电层之间设置第一掺杂材料层，第一掺杂材料层连接于第一透明导电层的第四侧的晶粒尺寸小于其连接于所述第一本征非晶硅层的第三侧的晶粒尺寸，第四侧的结晶度大于第三侧的结晶度。如此，第三侧与内层的本征非晶硅的晶格适配度更高，有利于减少与本征非晶硅层界面的悬挂键数量，有利于钝化，提升开路电压。由于第四侧的晶粒尺寸较小，结晶度较高，有利于提高第四侧的有效掺杂浓度，使得第四侧的有效掺杂浓度更高，能够降低接触电阻，提升填充因子，减少开路电压损失。
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1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂材料层包括层叠设置的第二掺杂类型的氢化微晶硅层以及第二掺杂类型的氢化纳米晶硅层，所述氢化微晶硅层具有所述第三侧，所述氢化纳米晶硅层具有所述第四侧。
3.如权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述氢化微晶硅层的结晶度为20%~50%，晶粒尺寸为10nm~1000nm；和/或
4.如权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述氢化微晶硅层的掺杂浓度为1×1013~1×1021cm-3；和/或
5.如权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述氢化微晶硅层的厚度为10nm~30nm；和/或
6.如权利要求1~5中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂材料层的材料为第一掺杂类型的氢化纳米晶SiOx，其中，x为1~2。
7.如权利要求1~5中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括第一SiOx层，其中，x为1~2，所述第一SiOx层设置在所述单晶硅衬底和所述第一本征非晶硅层之间。
9.如权利要求1~5中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层独立地选自ITO、ICO、AZO、GZO以及GAZO中的一种或者多种。
10.如权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一透明导电层的材料为MoOx，其中，x为2~3。
11.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一掺杂材料层的工艺为CVD，所采用的工艺气体包括SiH4、H2和第二掺杂类型的掺杂源，形成所述第四侧时H2与SiH4的流量之比相较于形成所述第三侧时H2与SiH4的流量之比更高。
13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，形成所述第四侧时，H2与SiH4的流量之比为1∶200~350；和/或
14.如权利要求11~13中任一项所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一掺杂材料层的步骤包括：
15.如权利要求11~13中任一项所述的制备方法，其特征在于，在形成所述第一本征非晶硅层之前，所述制备方法还包括以下步骤：
16.如权利要求15所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一SiOx层的工艺为CVD，通过通入CO2，在所述单晶硅衬底的第一侧上反应生成SiOx；和/或
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂材料层包括层叠设置的第二掺杂类型的氢化微晶硅层以及第二掺杂类型的氢化纳米晶硅层，所述氢化微晶硅层具有所述第三侧，所述氢化纳米晶硅层具有所述第四侧。
3.如权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述氢化微晶硅层的结晶度为20%~50%，晶粒尺寸为10nm~1000nm；和/或
4.如权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述氢化微晶硅层的掺杂浓度为1×1013~1×1021cm-3；和/或
5.如权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述氢化微晶硅层的厚度为10nm~30nm；和/或
6.如权利要求1~5中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂材料层的材料为第一掺杂类型的氢化纳米晶siox，其中，x为1~2。
7.如权利要求1~5中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括第一siox层，其中，x为1~2，所述第一siox层设置在所述单晶硅衬底和所述第一本征非晶硅层之间。
8.如权利要求1~5中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括第二siox层，其中，x为1~2，所述第二siox层设置在所述单晶硅衬底和所述第二本征非晶硅层之...
【专利技术属性】
技术研发人员：司瑞凡，仲春华，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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