[发明专利]一种选择性钝化接触结构的晶体硅太阳电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种选择性钝化接触结构的晶体硅太阳电池，包括：P型硅基体，所述P型硅基体正面设有发射层，所述发射层正面设有第一钝化层，所述P型硅基体背面设有超薄氧化硅层，所述超薄氧化硅层背面设有多晶硅层，所述多晶硅层背面设有第二钝化层；在不购置昂贵离子注入设备的前提下，实现选择性钝化接触结构，不仅提高电池效率的同时，更降低产线升级成本。

技术领域

本发明涉及太阳电池技术领域，具体涉及一种选择性钝化接触结构的晶体硅太阳电池及其制备方法。

背景技术

近年来，采用介质层进行背面钝化的PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)晶体硅太阳电池受到光伏行业的广泛重视，产能迅速提升，从2015年底的5GW增长至2018年底的78GW，已成为光伏市场的主流产品。随着产能的提升，PERC电池的效率也不断提高，目前量产平均效率已达到22％。但是，PERC电池必须在介质层上开孔，以实现背面的电极接触，但电极接触区域复合速率快，导致背表面整体复合速率无法进一步降低，影响PERC电池效率的进一步提升。

2013年，德国弗劳恩霍夫太阳能研究所(Fraunhofer ISE)推出了隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)技术，采用超薄氧化硅层和掺杂多晶硅层构成钝化接触结构，在为硅片背面提供良好表面钝化的同时，多数载流子能够穿透超薄氧化硅层，被掺杂多晶硅上的电极收集，无需开孔，从而进一步降低背表面复合速率，提高电池效率。

传统的钝化接触晶体硅太阳电池多晶硅层的掺杂在整个面上是均匀的，但是金属接触区域和非金属接触区域对掺杂浓度提出了不同的要求，金属接触区域需要较高的掺杂浓度来减小接触电阻，而非金属接触区域需要较低的掺杂浓度来抑制复合。传统方法采用离子注入设备实现分区域掺杂。但是，离子注入设备价格昂贵，产线升级成本高昂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种选择性钝化接触结构的晶体硅太阳电池及其制备方法，在不购置昂贵离子注入设备的前提下，实现选择性钝化接触结构，不仅提高电池效率的同时，更降低产线升级成本。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种选择性钝化接触结构的晶体硅太阳电池，包括：P型硅基体，所述P型硅基体正面设有发射层，所述发射层正面设有第一钝化层，所述P型硅基体背面设有超薄氧化硅层，所述超薄氧化硅层背面设有多晶硅层，所述多晶硅层背面设有第二钝化层。

本发明提供的一种选择性钝化接触结构的晶体硅太阳电池及其制备方法，在不购置昂贵离子注入设备的前提下，实现选择性钝化接触结构，不仅提高电池效率的同时，更降低产线升级成本。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，所述多晶硅层包括：低掺杂浓度的多晶硅层和高掺杂浓度的多晶硅层，所述低掺杂浓度的多晶硅层与所述高掺杂浓度的多晶硅层间隔连接。

作为优选的方案，包括：金属电极，所述金属电极包括：正面电极和背面电极，所述正面电极与所述发射层欧姆接触。

作为优选的方案，所述背面电极与高掺杂浓度的多晶硅层欧姆接触。

作为优选的方案，所述正面电极和所述背面电极均呈栅线状结构。

作为优选的方案，所述超薄氧化硅层的厚度为0.1-2nm。

作为优选的方案，所述P型硅基体为硼掺杂的P型硅基体或镓掺杂的P型硅基体中的任一种。

作为优选的方案，所述发射层为磷掺杂的N⁺型硅。

作为优选的方案，所述第一钝化层为氮化硅层，所述第二钝化层为氧化铝和氮化硅叠层。

作为优选的方案，一种选择性钝化接触结构的晶体硅太阳电池的制备方法，包括以下步骤：