太阳能电池结构及其制作方法、太阳能电池片与流程

    技术2025-06-12  31


    本申请涉及太阳能电池,具体涉及一种太阳能电池结构及其制作方法、太阳能电池片。


    背景技术:

    1、topcon电池是一种新型单晶硅电池结构,其在背面先制备一层超薄的隧穿氧化层,起到载流子选择性的作用,并饱和硅基底表面的悬挂键,之后再沉积一层掺磷多晶硅,使得硅表面发生能带弯曲,具有场钝化效应,二者共同形成了钝化接触作用,可减少电子与空穴的复合,进一步提升单晶硅电池的开路电压(voc),从而提升光电转换效率。

    2、但是,目前的topcon电池由于多晶硅表面通常含有大量的悬挂键,导致表面复合严重;并且在镀银时银浆极易穿透多晶硅层破坏硅片。


    技术实现思路

    1、本申请的目的是提供一种太阳能电池结构及其制作方法、太阳能电池片,解决背面印刷烧蚀过深和悬挂键的问题。

    2、为实现本申请的目的,本申请提供了如下的技术方案:

    3、第一方面,本申请提供一种太阳能电池结构,包括:硅片基体、第一遂穿氧化层、第一多晶硅层、第一氧化铝层;硅片基体包括相背的第一面和第二面;第一遂穿氧化层层叠设置于所述第一面;第一多晶硅层层叠设置于所述第一遂穿氧化层背向所述硅片基体的一面,所述第一多晶硅层里掺杂有氢元素;第一氧化铝层层叠设置于所述第一多晶硅层背向所述第一遂穿氧化层的一面,所述第一氧化铝层里掺杂有氢元素。

    4、一种实施方式中,所述第一氧化铝层的厚度为5nm~30nm。

    5、一种实施方式中,所述第一多晶硅层包括第一多晶硅子层和第二多晶硅子层;第一多晶硅子层层叠设置于所述第一遂穿氧化层背向所述硅片基体的一面;第二多晶硅子层层叠设置于所述第一多晶硅子层背向所述第一遂穿氧化层的一面;所述第一多晶硅子层里掺杂的磷元素含量不大于所述第二多晶硅子层里掺杂的磷元素含量。

    6、一种实施方式中,所述第一多晶硅子层的厚度为5nm~40nm。

    7、一种实施方式中,所述第二多晶硅子层的厚度为40nm~100nm。

    8、一种实施方式中,所述太阳能电池结构还包括:第一减反射层、扩散层、第二氧化铝层、第二减反射层;第一减反射层层叠设置于所述第一氧化铝层背向所述多晶硅层的一面,所述第一减反射层里掺杂有氢元素;扩散层层叠设置于所述第二面,所述扩散层和所述硅片基体之间具有pn结;第二氧化铝层层叠设置于所述扩散层背向所述硅片基体的一面;第二减反射层层叠设置于所述第二氧化铝层背向所述扩散层的一面。

    9、一种实施方式中,所述第一遂穿氧化层的厚度为0.5nm~2nm。

    10、一种实施方式中,所述第一减反射层的厚度为85nm~110nm。

    11、一种实施方式中,所述第二氧化铝层的厚度为1nm~5nm。

    12、一种实施方式中,所述第二减反射层的厚度为50nm~80nm。

    13、一种实施方式中,所述太阳能电池结构还包括:第二遂穿氧化层、第二多晶硅层、第二氧化铝层;第二遂穿氧化层层叠设置于所述第二面;第二多晶硅层层叠设置于所述第二遂穿氧化层背向所述硅片基体的一面,所述第二多晶硅层里掺杂有氢元素和磷元素;第二氧化铝层,层叠设置于所述第二多晶硅层背向所述第二遂穿氧化层的一面,所述第二氧化铝层里掺杂有氢元素。

    14、一种实施方式中,所述太阳能电池结构还包括氧化硅层,层叠设置于所述第一多晶硅层和第一氧化铝层之间,所述氧化硅层的厚度为1nm~4nm。

    15、第二方面,本申请提供一种太阳能电池结构的制作方法,包括:提供硅片基体,所述硅片基体包括相背的第一面和第二面;在所述硅片基体的第一面上制作第一遂穿氧化层;在所述第一遂穿氧化层上制作第一多晶硅层,所述第一多晶硅层里掺杂有氢元素;在所述第一多晶硅层上制作第一氧化铝层,所述第一氧化铝层里掺杂有氢元素。

    16、第三方面,本申请还提供一种太阳能电池片,包括第一方面各项实施方式中任一项所述的太阳能电池结构以及设置于所述太阳能电池结构上的金属电极。

    17、本发明提供的太阳能电池结构,在第一多晶硅层中掺杂有氢元素,以此使得硅片内的氢原子能够与太阳能电池结构中的悬挂键以及缺陷态结合,从而实现修复太阳能电池结构中的悬挂键和内部缺陷,以此达到减少复合中心的目的。并且,本发明还通过在第一多晶硅层的背面设置第一氧化铝层,利用第一氧化铝层实现抗烧结的作用,防止太阳能电池结构中的银浆在烧结过程中烧穿第一多晶硅层。同时,在第一氧化铝中掺杂有氢元素,而由于第一多晶硅层中si-h的结合能高于第一氧化铝层中-oh,因此氢元素能够可以更好地修复悬挂键和内部缺陷;所以,采用掺氢氧化铝可以达到固氢作用,使得在高温退火阶段多晶硅内的氢逸散情况较弱,从而可以形成非常好的氢钝化效果,进一步提升了太阳能电池结构的钝化性能;而且氧化铝能够适配产线,不需要额外增加设备和气路,不会增加额外的制备成本。



    技术特征:

    1.一种太阳能电池结构,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的太阳能电池结构,其特征在于,所述第一氧化铝层的厚度为5nm~30nm。

    3.根据权利要求1所述的太阳能电池结构,其特征在于,所述第一多晶硅层包括:

    4.根据权利要求3所述的太阳能电池结构,其特征在于,

    5.根据权利要求1所述的太阳能电池结构,其特征在于,所述太阳能电池结构还包括:

    6.根据权利要求5所述的太阳能电池结构,其特征在于,

    7.根据权利要求1所述的太阳能电池结构,其特征在于,所述太阳能电池结构还包括:

    8.根据权利要求1所述的太阳能电池结构,其特征在于,所述太阳能电池结构还包括:

    9.一种太阳能电池结构的制作方法,其特征在于,包括:

    10.一种太阳能电池片,其特征在于,包括如权利要求1-8任一项所述的太阳能电池结构以及设置于所述太阳能电池结构上的金属电极。


    技术总结
    一种太阳能电池结构及其制作方法、太阳能电池片,太阳能电池结构包括:硅片基体、第一遂穿氧化层、第一多晶硅层、第一氧化铝层;硅片基体包括相背的第一面和第二面;第一遂穿氧化层层叠设置于第一面;第一多晶硅层层叠设置于第一遂穿氧化层背向硅片基体的一面,第一多晶硅层里掺杂有氢元素;第一氧化铝层层叠设置于第一多晶硅层背向第一遂穿氧化层的一面,第一氧化铝层里掺杂有氢元素。解决背面印刷烧蚀过深和悬挂键的问题。

    技术研发人员:张先靓,汪世金,向昱任,孙翔
    受保护的技术使用者:比亚迪股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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