[发明专利]一种双面太阳能电池及其制备方法

说明书

本申请实施例提供一种双面太阳能电池及其制备方法，涉及光伏领域。本申请的制备方法中，采用先沉积再轰击的方式形成的本征硅层，能增强电池的抵御烧蚀性能，减少金属复合损失和填充系数，制成的太阳能电池的效率能得到明显提升。而且本申请的双面太阳能电池中，本征硅层相比于第二晶硅掺杂层，其单氢原子连接的‑SiH数量更高，双氢原子连接的‑SiHsubgt;2/subgt;数量更低，本征硅层内载流子复合的缺陷更少，有利于提高场钝化性能。

技术领域

本申请涉及光伏领域，具体而言，涉及一种双面太阳能电池及其制备方法。

背景技术

目前，太阳能电池中的晶硅掺杂层对太阳能电池的效率有着很大的影响，由于晶硅掺杂层中含有一定量的诸如磷、硼之类的掺杂离子，在电池内部能构成电场，作用于载流子上，对电池提供了场钝化和界面钝化，提高了电池开路电压；而且晶硅掺杂层在后续印刷电极和烧结的过程中，能在一定程度上降低被金属银浆烧蚀的风险，从而改善电池的接触电阻和金属复合电流。

但是现有的电池中的晶硅掺杂层对电池的钝化效果有限，其抵御烧蚀的作用也比较有限，太阳能电池的性能还具备提升的空间。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种双面太阳能电池及其制备方法，能提升电池的钝化效果，增强电池的抵御烧蚀的性能，提升电池的效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种上述的双面太阳能电池的制备方法，其包括以下步骤：取其中一面附着有氧化硅掺杂层，另一面附着有第一晶硅掺杂层的硅片，以硅源为原料，在氧化硅掺杂层的表面沉积本征硅膜；使用等离子气体轰击本征硅膜，重复沉积的操作和用等离子气体轰击的操作0～50次，形成本征硅层，重复0次是只进行一次沉积和用等离子气体轰击的操作；再以硅源和第二掺杂源为原料，在本征硅层的表面沉积第二晶硅掺杂层；硅片为N型，第二晶硅掺杂层为N型，第一晶硅掺杂层为P型；或硅片为P型，第二晶硅掺杂层为P型，第一晶硅掺杂层为N型。

在上述技术方案中，使用等离子气体轰击沉积的本征硅膜，能使得本征硅膜的微观结构发生变化，内部孔洞减少，结构更致密，从而形成物理强度更高的本征硅层，在后续的高温工序中不容易出现破裂，而且还有利于增强太阳能电池的抵御烧蚀性能；此外，轰击处理后形成的本征硅层，能减少光在电池背面寄生吸收，提高电流；而且本征硅膜内的-SiH₂在轰击中很多都会转化为-SiH结构，但是整体氢含量维持不变，从而导致形成的本征硅层内载流子复合的缺陷更少，有利于提高场钝化性能。

若想要形成厚度较薄的本征硅层，则可以一次沉积较薄的本征硅膜，然后轰击本征硅膜形成本征硅层；若想要形成厚度较厚的本征硅膜，则需要多次沉积和轰击本征硅膜，以保证较厚的本征硅层仍然具有较好的物理强度和较少的复合缺陷。

当硅片为N型，第二晶硅掺杂层为N型，第一晶硅掺杂层为P型时，制得的双面太阳能电池属于N型的TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)太阳能电池。TOPCon太阳能电池具有很高的效率极限，接近晶硅太阳电池理论极限效率。在TOPCon太阳能电池中，N型掺杂层中含有一定浓度的磷离子，在电池内部能构成电场，作用于载流子上，对电池提供了场钝化和界面钝化，提高了电池开路电压。当硅片为P型硅片，第二晶硅掺杂层为P型掺杂层，第一晶硅掺杂层为N型掺杂层时，制得的双面太阳能电池属于P型的太阳能电池。

在一种可能的实现方式中，使用等离子气体轰击本征硅时，轰击时间为0.1～600s；和/或，等离子气体为氩气、氮气或氢气中的至少一种。

在上述技术方案中，轰击时间控制在0.1～600s，能使得形成的本征硅层的致密性更好。

在一种可能的实现方式中，在形成第二晶硅掺杂层后，还包括退火处理的步骤，退火温度600～1000℃，退火时间为5～35min。

在上述技术方案中，退火处理能进一步提升太阳能电池的转化效率。