[实用新型]一种太阳能电池叠层钝化结构以及太阳能电池

说明书

本实用新型提供一种太阳能电池叠层钝化结构以及太阳能电池，所述太阳能电池叠层钝化结构包括：从硅衬底的背表面至外依次设置的第一介电层、第二介电层、第三介电层、第四介电层和第五介电层；所述第四介电层的电荷密度大于所述第三介电层的电荷密度。本实用新型提供的太阳能电池背面叠层钝化结构具有非常好的化学钝化及场钝化效果。

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种太阳能电池叠层钝化结构以及太阳能电池。

背景技术

太阳能是一种可再生能源，在太阳能的有效利用当中，太阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。

单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。对于传统P型全铝背场太阳电池，背表面金属和硅接触区的复合即背表面全铝掺杂所形成全铝背场是限制效率进一步提升的关键因素，同时全铝背场的长波反射率较低，光学损失较高。

为了解决此问题，通过引入背表面钝化膜及局域铝背场技术对高效电池表面的钝化处理及结构改进，在减少金属与硅接触界面的复合同时提高了背表面长波反射，极大的提高了电池的开路电压及短路电流，使太阳电池光电转换效率提升1％以上，即现有的P型PERC((Passivated Emitterand Rear Cell))电池。该电池的工艺路径相对简单且兼容现有的电池生产线。因此得到了快速的大面积推广应用，目前PERC电池的市场占有率达到90％以上，量产PERC电池转换效率达到23％左右。

但目前产业化的PERC电池采用基于背表面氧化铝和氮化硅叠层钝化的结构，而氮化硅的正电荷量会影响氧化铝薄膜的场钝化效果，同时氮化硅薄膜的沉积功率较氧化铝薄膜高，沉积过程中会破坏氧化铝薄膜的钝化效果。

因此，需要开发一种场钝化效果有所提高的技术。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种太阳能电池叠层钝化结构以及太阳能电池，所述太阳能电池叠层钝化结构具有良好的化学钝化效果、场钝化效果及背面光反射能力，且其制备工艺相对简单，适合产业化PERC电池。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种太阳能电池叠层钝化结构，所述太阳能电池叠层钝化结构包括：从硅衬底的背表面至外依次设置的第一介电层、第二介电层、第三介电层、第四介电层和第五介电层；所述第五介电层的电荷密度大于所述第三介电层的电荷密度。

本实用新型提供的太阳能电池叠层钝化结构中，第一介电层可降低悬挂键的密度，能够很好地控制界面陷阱，起到化学钝化作用；第二介电层的薄膜中有大量的氢存在，可以对硅片表面形成化学钝化，而且所述第二介电层与硅的接触面具有高的固定负电荷密度，可以通过屏蔽P型硅表面的少数载流子-电子表现出良好的场钝化特性；第三介电层与第五介电层能够起到与第二介电层类似的作用。而且本实用新型中所述第三介电层的电荷密度小于所述第五介电层的电荷密度，第三介电层和第四介电层能够一起减弱第五介电层对第二介电层的负电荷的影响，即减弱对场钝化效果的影响。

以下作为本实用新型优选的技术方案，但不作为对本实用新型提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本实用新型的技术目的和有益效果。

优选地，所述第二介电层中含有氢。

本实用新型的第二介电层的薄膜在沉积过程中，使薄膜中含有大量的氢存在，可以对硅片表面形成化学钝化，第二介电层中的氢以氢原子和/或氢离子形式存在。

优选地，所述第三介电层和第五介电层中含有氢原子和/或氢离子。