[发明专利]太阳电池及其制备方法

说明书

本申请提供一种太阳电池及其制备方法，属于光伏技术领域。太阳电池包括：硅片基底层；位于硅片基底层的正面的硼掺杂硅层；位于硅片基底层的背面的依次设置的隧穿氧化层以及磷掺杂多晶碳化硅层。其中，磷掺杂多晶碳化硅层掺杂有氧原子。本申请提供的太阳电池有利于避免太阳电池中的多晶结构层发生爆膜现象，增强了太阳电池的钝化性能；也有利于提高多晶结构层的抗银浆腐蚀能力，有效减少太阳电池的背面的金属刺穿以及太阳电池中的金属复合，进而可有效提高太阳电池的光电转换效率、开路电压以及短路电流。

技术领域

本申请涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种太阳电池及其制备方法。

背景技术

TOPCon太阳电池即隧穿氧化层钝化接触电池(Tunnel Oxide PassivatedContact)，由德国Frauhofer太阳能研究所于2013年首次提出。TOPCon太阳电池主要结构为：依次叠层的正面减反射层、正面钝化层、硼掺杂硅层、硅片基底层、隧穿氧化层、磷掺杂多晶硅层以及背面钝化层。

但是，现有的TOPCon太阳电池中，磷掺杂多晶硅层易发生爆膜现象，会导致太阳电池的钝化性能降低，从而降低太阳电池的开路电压和光电转化效率。此外，磷掺杂多晶硅层的抗银浆腐蚀能力不佳，采用银浆丝网印刷形成银电极时，磷掺杂多晶硅层易发生腐蚀现象，导致会有金属刺穿隧穿氧化层并进入至硅片基底层中；进入硅片基底层中的金属与硅接触的区域的磷原子掺杂浓度较低，导致场钝化效果变差，该区域会产生较大的金属复合，较大的金属复合会导致太阳电池的开路电压有所损失，进而导致太阳电池的光电转换效率也会随之有所损失。

发明内容

本申请的目的在于提供一种太阳电池及其制备方法，其旨在提升现有的TOPCon太阳电池的开路电压和光电转换效率。

第一方面，本申请实施例提供一种太阳电池，包括：硅片基底层；位于硅片基底层的正面的硼掺杂硅层；位于硅片基底层的背面的依次设置的隧穿氧化层以及磷掺杂多晶碳化硅层。

其中，磷掺杂多晶碳化硅层掺杂有氧原子。

在上述技术方案中，将传统的TOPCon太阳电池中的磷掺杂多晶硅层(材质为磷掺杂的硅)替换为磷掺杂多晶碳化硅层，且磷掺杂多晶碳化硅层中掺杂有氧原子，使得磷掺杂多晶碳化硅层中的硅原子与氧原子之间形成Si-O键；本申请提供的太阳电池的多晶结构层的材质主要为磷氧共同掺杂的碳化硅，有利于提高磷掺杂多晶碳化硅层的晶体结构的稳定性，进而有利于避免太阳电池中的多晶结构层发生爆膜现象，增强了太阳电池的钝化性能；也有利于提高多晶结构层的抗银浆腐蚀能力，有效减少太阳电池的背面的金属刺穿以及太阳电池中的金属复合，进而可有效提高太阳电池的光电转换效率、开路电压以及短路电流。

结合第一方面，本申请可选的实施方式中，磷掺杂多晶碳化硅层的厚度为25-280nm。

在上述技术方案中，磷掺杂多晶碳化硅层的厚度为25-280nm，有利于提高太阳电池的光电转换效率、开路电压以及短路电流。

结合第一方面，本申请可选的实施方式中，隧穿氧化层的材质为氧化硅，隧穿氧化层的厚度为0.5-2nm。

第二方面，本申请提供一种上述第一方面提供的太阳电池的制备方法，包括：

在硅片基底层的正面形成硼掺杂硅层。

在硅片基底层的背面形成隧穿氧化层。

在含有氧气的气氛下，在隧穿氧化层的表面依次形成本征非晶碳化硅层以及磷掺杂非晶碳化硅层。

退火，使得本征非晶碳化硅层和磷掺杂非晶碳化硅层共同转化为磷掺杂多晶碳化硅层。