CN103107234B - 异质结太阳能电池及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种异质结太阳能电池及其制作方法，所述异质结太阳能电池的制作方法包括：提供基片，所述基片为第一掺杂类型单晶硅片；在所述基片表面形成第一应力层，并进行退火处理，所述第一应力层的应力类型与基片的掺杂类型相对应；去除所述第一应力层；在所述基片上表面形成本征非晶硅层；在所述本征非晶硅层表面形成第二应力层，并进行退火处理；去除所述第二应力层；在所述本征非晶硅层表面形成第二掺杂类型非晶硅层；在所述第二掺杂类型非晶硅层表面形成透明导电层；在所述透明导电层表面形成第一电极；在所述基片下表面形成第二电极。所述异质结太阳能电池的制作方法能够提高异质结太阳能电池中载流子的迁移率，提高异质结太阳能电池的转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种异质结太阳能电池及其制作方法。
背景技术
太阳能电池利用光电效应将光转换成电能。基本的太阳能电池结构，包括单P-N结、P-I-N/N-I-P结、以及多结结构。典型的单P-N结结构包括：P型掺杂层和N型掺杂层。单P-N结太阳能电池有同质结和异质结两种结构：同质结结构的P型掺杂层和N型掺杂层都由相似材料（材料的能带隙相等）构成，异质结结构包括具有至少两层不同带隙的材料。P-I-N/N-I-P结构包括P型掺杂层、N型掺杂层和夹于P层和N层之间的本征半导体层（未掺杂I层）。多结结构包括具有不同带隙的多个半导体层，所述多个半导体层互相堆叠。
在太阳能电池中，光在P-N结附近被吸收，产生光生电子和光生空穴，所述光生电子和光生空穴扩散进入P-N结并被内建电场分开，光生电子被推进N区，空穴被推进P区。在PN结两侧形成正、负电荷积累，产生光生电动势从而生成穿过所述器件和外部电路系统的电流。
目前，利用非晶硅薄膜作为窗口层，单晶硅片作为衬底，形成的异质结太阳能电池既利用了低温的薄膜沉积工艺，又发挥了晶体硅高迁移率的优势，同时制备工艺简单，具有实现高效率、低成本硅太阳能电池的发展前景。异质结太阳能电池的转换效率受到很多因素的影响，有待进一步的提高。
更多关于异质结太阳能电池的制作方法，请参考公开号为CN101866991A的中国专利。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种异质结太阳能电池及其制作方法，提高异质结太阳能电池的转换效率。
为解决上述问题，本发明的技术方案提出了一种异质结太阳能电池的制作方法，包括：提供基片，所述基片为第一掺杂类型单晶硅片；在所述基片表面形成第一应力层，并进行退火处理，所述第一应力层的应力类型与基片的掺杂类型相对应；去除所述第一应力层；在所述基片上表面形成本征非晶硅层；在所述本征非晶硅层表面形成第二应力层，并进行退火处理；去除所述第二应力层；在所述本征非晶硅层表面形成第二掺杂类型非晶硅层；在所述第二掺杂类型非晶硅层表面形成透明导电层；在所述透明导电层表面形成第一电极；在所述基片下表面形成第二电极。
可选的，所述基片为P型单晶硅片，所述第一应力层具有压应力，所述第二掺杂类型非晶硅层为N型层；或者所述基片为N型单晶硅片，所述第一应力层具有张应力，所述第二掺杂类型非晶硅层为P型层。
可选的，所述具有压应力的应力层的形成方法包括：采用等离子体增强化学气相沉积工艺，其中，NH2和SiH4作为反应气体，惰性气体作为载气，反应温度为200℃~500℃，反应压强为100mTorr~200mTorr，并且提供一个功率为10W～100W，频率为50KHz~500kHz的低频功率源。
可选的，所述具有张应力的应力层的形成方法包括：采用等离子体增强化学气相沉积工艺，其中，NH2和SiH4作为反应气体，惰性气体作为载气，反应温度为200℃~500℃，反应压强为100mTorr~200mTorr，并且提供一个功率为10W～100W，频率为10MHz~15MHz的射频功率源。
可选的，所述第二应力层具有压应力或张应力。
可选的，所述第一应力层和第二应力层的形成工艺包括热化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积。
可选的，所述第一应力层和第二应力层包括氮化硅薄膜或氧化硅薄膜，所述第一应力层和第二应力层的厚度为0.5nm~100nm，应力的数值范围为200MPa~1000MPa。
可选的，所述退火处理的工艺为快速热退火工艺，退火的温度范围为200℃～800℃。
可选的，所述去除第一应力层和第二应力层的工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀。
可选的，还包括，在形成本征非晶硅层之前，先在所述基片表面形成隧穿氧化层，所述隧穿氧化层的厚度范围为所述隧穿氧化层的材料为氧化硅。
可选的，还包括，在形成所述透明导电层之前，在第二掺杂类型非晶硅层表面形成第二应力层，所述第二应力层的应力类型与第二掺杂类型非晶硅层的掺杂类型相对应，退火后去除所述第二应力层。
可选的，所述第二掺杂类型非晶硅层为P型层，则所述第二应力层具有张应力；或者所述第二掺杂类型非晶硅层为N型层，则所述第二应力层具有压应力。
可选的，还包括，在形成第二电极之前，在所述基片下表面依次形成第一掺杂类型重掺杂非晶硅层和位于所述第一掺杂类型重掺杂非晶硅层表面的第二透明导电层。
为解决上述问题，本发明的技术方案还提供了一种异质结太阳能电池，包括：基片，所述基片为第一掺杂类型单晶硅片，所述基片受到第一应力作用，所述第一应力类型与基片的掺杂类型相对应；位于所述基片上表面的本征非晶硅层，所述本征非晶硅层受到第二应力作用；位于所述本征非晶硅层表面的第二掺杂类型非晶硅层；位于所述第二掺杂类型非晶硅层表面的透明导电层；位于所述透明导电层表面的第一电极；位于所述基片下表面的第二电极。
可选的，所述基片为P型单晶硅片，所述第一应力为压应力，所述第二掺杂类型非晶硅层为N型层；或者所述基片为N型单晶硅片，所述第一应力为张应力，所述第二掺杂类型非晶硅层为P型层。
可选的，所述第二应力为压应力或张应力。
可选的，所述第一应力和第二应力的数值范围为200MPa~1000MPa。
可选的，所述第二掺杂类型掺杂非晶硅层受到第三应力，所述第三应力类型与第二掺杂类型非晶硅层的掺杂类型相对应。
可选的，还包括，在所述第二掺杂类型非晶硅层和基片上表面之间，还具有隧穿氧化层，所述隧穿氧化层的厚度范围为所述隧穿氧化层的材料为氧化硅。
可选的，还包括，位于所述第二电极和基片下表面之间的，位于基片下表面的第一掺杂类型重掺杂非晶硅层和位于所述第一掺杂类型重掺杂非晶硅层表面的第二透明导电层。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的技术方案，在所述基片表面形成第一应力层，然后进行退火处理之后，去除所述第一应力层。所述第一应力层使基片受到应力作用，基片的晶格发生形变，在退火之后，所述晶格的形变被固化，使基片记忆住所受到的应力作用，去除所述第一应力层之后，所述基片仍然受到应力作用，所述应力能够提高所述基片内的载流子迁移率，降低载流子的复合率，从而提高异质结太阳能电池的转换效率。在去除第一应力层之后的基片表面形成本征非晶硅层后，在所述本征非晶硅层表面形成第二应力层，然后退火并去除所述第二应力层，同样使得所述本征非晶硅层记忆住所述第二应力层的应力效果，使得所述本征非晶硅层受到应力作用，提高所述本征非晶硅层内的载流子迁移率。
进一步的，所述基片为N型单晶硅片，在所述N型单晶硅片表面形成的第一应力层具有张应力，退火后去除所述第一应力层，所述N型单晶硅片受到张应力作用，能够提高N型单晶硅片内光生电子的迁移率；所述本征非晶硅层表面的第二应力层可以具有压应力，也可以具有张应力。由于在太阳能电池中，空穴的有效质量大于电子的有效质量，所以空穴的迁移速率小于电子的迁移速率，所述第二应力层具有压应力，使本征非晶硅层受到压应力的作用，可以提高所述本征非晶硅层中空穴的迁移率，提高所述异质结太阳能电池内总的电流密度，提高异质结太阳能电池的转换效率。
进一步的，本发明的技术方案还可以在本征非晶硅层表面形成第二掺杂类型非晶硅层之后，在所述第二掺杂类型非晶硅层表面形成第三应力层，退火然后去除所述第三应力层，所述第二掺杂类型非晶硅层受到应力作用，所述应力能够提高所述第二掺杂类型非晶硅层中载流子的迁移率。
进一步的，本发明的技术方案还可以在所述本征非晶硅层和基片之间形成隧穿氧化层。所述隧穿氧化层，可以降低基片的表面态浓度，进而减小隧穿电流。
进一步的，在形成第二电极之前，还可以在基片下表面依次形成第一掺杂类型重掺杂非晶硅层和第二透明导电层，然后在所述第二透明导电层表面形成第二电极。在所述异质结太阳能电池的基片背面的接触区引入与基片同型的第一掺杂类型重掺杂非晶硅层，可对光生少子产生势垒效果，从而减少光生载流子在背面的复合，从而提高异质结太阳能电池的转换效率。
附图说明
图1是本发明的实施例的异质结太阳能电池的制作方法的流程示意图；
图2至图10是本发明的实施例的异质结太阳能电池的制作方法的剖面示意图。
具体实施方式
如背景技术中所述，目前异质结太阳能电池的转换效率有待进一步的提高。
研究发现，光生载流子的复合直接影响太阳能电池的开路电压。所以在载流子在向电极运动的过程中，提高载流子的迁移速率可以有效降低光生载流子的复合率从而提高太阳能电池的转换效率。
本发明的实施例提出了一种异质结太阳能电池及其制作方法，在基片表面形成第一应力层后，退火，然后去除所述第一应力层，使基片受到应力作用；再在所述基片表面形成本征非晶硅层后，在所述本征非晶硅层表面形成第二应力层，退火，然后去除所述第二应力层，使所述步骤非晶硅层受到应力作用。所述应力能够提高异质结太阳能电池中载流子的迁移率，提高异质结太阳能电池的转换效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。所描述的实施例仅仅是本发明的可实施方式的一部分，而不是其全部。在详述本发明实施例时，为便于说明，示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明的保护范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。根据所述实施例，本领域的普通技术人员在无需创造性劳动的前提下可获得的所有其它实施方式，都属于本发明的保护范围。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
请参考图1，为本实施例中异质结太阳能电池的制作方法的流程示意图，包括：
步骤S1：提供基片，所述基片为第一掺杂类型单晶硅片；
步骤S2：在所述基片表面形成第一应力层，并进行退火处理，所述第一应力层的应力类型与基片的掺杂类型相对应；
步骤S3：去除所述第一应力层；
步骤S4：在所述基片上表面形成本征非晶硅层；
步骤S5：在所述本征非晶硅层表面形成第二应力层，并进行退火处理；
步骤S6：去除所述第二应力层；
步骤S7：在所述本征非晶硅层表面形成第二掺杂类型非晶硅层；
步骤S8：在所述第二掺杂类型非晶硅层表面形成透明导电层；
步骤S9：在所述透明导电层表面形成第一电极，在所述基片下表面形成第二电极。
请参考图2，提供基片100，所述基片100为第一掺杂类型单晶硅片。
具体的，所述基片100为P型单晶硅片或N型单晶硅片，本实施例中采用的基片为N型单晶硅片，所述N型单晶硅片是在形成硅片的时候对所述硅片进行磷离子掺杂，还可以是对所述硅片进行磷、砷或锑中的一种或几种离子的掺杂。
请参考图3，在所述基片100的上表面形成第一应力层101，并进行退火处理，所述第一应力层101的应力类型与基片100的掺杂类型相对应。
在所述基片上表面形成第一应力层之前，首先对所述基片进行清洗，去除基片表面的杂质，从而避免杂质影响太阳能电池的性能。在清洗之后，还可以在所述基片表面制备绒面，用碱溶液对基片表面进行各向异性腐蚀，在所述基片表面形成绒面，所述绒面能够提高基片表面和太阳光的接触面积并且减少太阳光的反射。制备绒面之后，再在所述基片100上表面形成第一应力层101。
所述第一应力层101包括氮化硅薄膜、氧化硅薄膜等。所述第一应力层101的形成工艺为等离子体增强化学气相沉积（PECVD）或热化学气相沉积。
本实施例中，所述基片100为N型单晶硅片，在所述N型单晶硅片表面形成具有张应力的第一应力层101，所述具有张应力的第一应力层101包括氮化硅或氧化硅薄膜等。在本发明的一个实施例中，所述具有张应力的第一应力层为氮化硅薄膜，采用的形成工艺是等离子体增强化学气相沉积，其中，反应气体为NH2和SiH4，利用Ar等惰性气体作为载气，SiH4和NH2的气体流量比为0.1~4，反应温度为200℃~500℃，反应压强为100mTorr~200mTorr，并且提供一个功率为10W～100W的射频功率源，频率为13.56MHz。所述第一应力层的厚度为0.5nm~100nm，具有张应力，张应力数值范围为200MPa~1000MPa。所述具有张应力的第一应力层，使N型单晶硅片受到水平面内的张应力的作用。
在本发明的其他实施例中，所述基片100为P型单晶硅片，在所述P型单晶硅片表面形成具有压应力的第一应力层101，所述具有压应力的应力层101为氮化硅薄膜，采用的形成工艺为等离子体增强化学气相沉积，其中，反应气体为NH2和SiH4，利用Ar等惰性气体作为载气，SiH4和NH2的气体流量比为0.1~4，反应温度为200℃~500℃，反应压强为100mTorr~200mTorr，提供一个功率为10W～100W的低频功率源，频率为100KHz。所述应力层的厚度为0.5nm~100nm，具有压应力，压应力的数值范围为200MPa～1000MPa。所述具有压应力的第一应力层101，使基片100受到水平面内的压应力的作用。
形成所述第一应力层101之后，进行退火处理。所述退火处理工艺为快速热退火工艺，退火的温度范围为200℃～800℃，使所述基片100产生应力记忆效果，记忆所述受到的应力。本实施例中，所述基片100为N型单晶硅片，所述第一应力层101具有张应力，使的基片在应力作用下，晶格发生形变，在退火之后，所述晶格的形变被固化，使基片记忆住所受到的应力作用，在后续去除第一应力层101之后，所述基片100还受到所述张应力的作用。基片100内的电子在向第二电极流动的过程中在三维方向内作立体运动，所述张应力能够提高基片100内电子的迁移率，提高所述N型的基片100内的光生电子的迁移率，降低所述光生电子向第二电极运动的过程中的复合几率，提高所述第二电极处收集到的光生电子的数量，提高太阳能电池的总的电流密度，从而提高异质结太阳能电池的效率。
在本发明的其他实施例中，所述基片为P型单晶硅片，所述第一应力层具有压应力，所以退火之后，所述基片中记忆了所述受到的压应力，在后续去除第一应力层之后，所述基片还受到所述压应力的作用。空穴在向第二电极流动的过程中在三维方向内作立体运动，所述压应力能够提高基片内空穴的迁移率，提高所述P型的基片100内的光生空穴的迁移率，降低所述光生电子向第二电极运动的过程中的复合几率，提高所述第二电极处收集到的光生空穴的数量，提高太阳能电池的总的电流密度，从而提高所述异质结太阳能电池的效率。
请参考图4，去除所述第一应力层101（请参考图3）。
去除所述第一应力层101的方法为干法刻蚀或者湿法刻蚀。本实施例中采用干法刻蚀工艺去除所述第一应力层101。去除所述第一应力层101之后，所述基片由于应力记忆效果，仍然受到应力的作用。
由于采用湿法或者干法刻蚀的方法去除所述第一应力层，在去除所述第一应力层的同时，可以对所述基片的表面制备绒面，从而提高太阳能电池表面的接触面积，降低对阳光的反射，提高对阳光的吸收率。
请参考图5，在所述基片100上表面形成本征非晶硅层102。
具体的，所述本征非晶硅层102为低掺杂或无掺杂的非晶硅层，所述本征非晶硅层102的厚度为10nm~500nm。所述本征非晶硅层102的形成工艺可以是低压化学气相沉积、等离子体化学气相沉积、液相外延或溅射沉积等工艺。所述本征非晶硅层102作为光敏区，主要形成光生电子和光生空穴。所述本征非晶硅层还可以对所述基片表面起到钝化作用，降低载流子在基片表面的复合率，提高太阳能电池的转换效率。
在本发明的其他实施例中，为了降低基片的表面态浓度，进而减小隧穿电流，还可以在所述基片100的上表面先形成隧穿氧化层，然后再在所述隧穿氧化层表面形成本征非晶硅层。所述隧穿氧化层可以采用低温热氧化工艺或湿氧化工艺形成。具体地，所述隧穿氧化层的材料可以为氧化硅，其厚度范围为例如： 或
请参考图6，在所述本征非晶硅层102表面形成第二应力层103，并进行退火处理。
所述第二应力层103的应力类型，可以是张应力，也可以是压应力。由于在太阳能电池中，所述空穴的有效质量大于电子的有效质量，所以空穴的迁移速率小于电子的迁移速率，所以本实施例中，所述第二应力层具有压应力，使本征非晶硅层受到压应力的作用，可以提高所述本征非晶硅层中空穴的迁移率，提高所述异质结太阳能电池内总的电流密度，提高异质结太阳能电池的转换效率。形成所述第二应力层103之后，进行退火处理。所述退火处理工艺为快速热退火工艺，退火的温度范围为200℃～800℃，该退火温度不能过高，因为如果退火温度过高容易使非晶硅转换成多晶硅，从而影响异质结太阳能电池的性能。本征非晶硅层102在应力作用下，晶格发生形变，在退火之后，所述晶格的形变被固化，使本征非晶硅层102记忆住所受到的应力作用，去除所述第二应力层之后，所述本征非晶硅层102仍然受到应力作用。所以退火之后，所述本征非晶硅层102中记忆了所述受到的压应力，在后续去除第二应力层103之后，所述本征非晶硅层102还受到所述压应力的作用。空穴在本征非晶硅层102内在三维方向内作立体运动，所述压应力能够提高本征非晶硅层102内空穴的迁移率，提高所述本征非晶硅层102内的光生空穴的迁移率，提高太阳能电池的总的电流密度，提高太阳能电池的效率。
在本发明的其他实施例中，也可以根据基片和第二掺杂类型非晶硅层中N型和P型掺杂的浓度大小来选择第二应力层的应力类型，如果N型掺杂浓度大于P型掺杂浓度，则所述第二应力层可以具有压应力；如果N型掺杂浓度小于P型掺杂浓度，则所述第二应力层可以具有张应力。
请参考图7，去除所述第二应力层103（请参考图6）。
去除所述第二应力层103的方法为干法刻蚀或者湿法刻蚀。本实施例中采用干法刻蚀工艺去除所述第二应力层103。去除所述第二应力层103之后，所述本征非晶硅层102由于应力记忆效果，仍然受到应力的作用。
请参考图8，在所述本征非晶硅层102表面形成第二掺杂类型非晶硅层104。
具体的，所述第二掺杂类型非晶硅层104可以是N型层或者P型层，所述第二掺杂类型非晶硅层104的厚度为所述第二掺杂类型非晶硅层104的形成工艺可以是低压化学气相沉积、等离子体化学气相沉积、液相外延或溅射沉积等工艺。
本实施例中，采用等离子体增强化学气相沉积法形成所述第二掺杂类型非晶硅层104，所述第二掺杂类型非晶硅层104为P型层，具体形成方法为：以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4作为反应气体，在一定的保护气氛下反应生成硅原子，在基片的上表面沉积形成非晶硅层，再对所述非晶硅层进行P型离子掺杂，形成第二掺杂类型非晶硅层104。所述第二掺杂类型离子掺杂，可以采用离子注入或扩散工艺形成，也可以在形成非晶硅层的同时采用原位掺杂工艺形成。所述掺杂离子包括硼、镓或铟的一种或几种，掺杂离子的浓度为1E10/cm3~1E20/cm3。
在本发明的其他实施例中，如果所述基片100为P型单晶硅片，则所述第二掺杂类型非晶硅层104为N型层，采用本实施例中的方法形成非晶硅层之后，对所述非晶硅层进行N型离子掺杂，形成第二掺杂类型非晶硅层。所述N型离子掺杂，可以采用离子注入或扩散工艺形成，也可以在形成非晶硅层的同时采用原位掺杂工艺形成。掺杂离子包括磷、砷或锑中的一种或几种，所述掺杂离子的浓度为1E10/cm3~1E20/cm3。
请参考图9，在所述第二掺杂类型非晶硅层104表面形成透明导电层105。
具体的，所述透明导电层105为透明导电薄膜，包括氧化锡薄膜、氧化锌薄膜、氧化铟锡薄膜等。本实施例中，所述透明导电层105为氧化锡薄膜，所述透明导电层105可以透射大部分入射光，并且有电流在透明导电层105中流动。本实施例中，所述透明导电层105采用磁控溅射工艺形成，厚度范围为所述透明导电层105除了导电作用外，还可以对第二掺杂类型非晶硅层表面起到钝化表面的作用，降低载流子的复合率。
在本发明的其他实施例中，在形成所述透明导电层105之前，还可以在所述第二掺杂类型非晶硅层104表面形成第三应力层，然后退火处理，并去除所述第三应力层。所述第三应力层的应力类型与第二掺杂类型非晶硅层104的掺杂类型相对应，如果所述第二掺杂类型非晶硅层为P型层，则所述第三应力层具有压应力；如果所述第二掺杂类型非晶硅层为N型层，则所述第三应力层具有张应力。去除所述第三应力层后，由于晶格形变，所述第二掺杂类型非晶硅层内受到应力作用，可以提高所述第二掺杂类型非晶硅层内载流子的迁移率。
请参考图10，在所述透明导电层105表面形成第一电极106，在所述基片100下表面形成第二电极107。
形成所述第一电极106和第二电极107的具体工艺对于本领域的技术人员是熟知的，在此不再赘述。
在本发明的其他实施例中，在形成第二电极之前，还可以在所述基片下表面依次形成第一掺杂类型重掺杂非晶硅层和第二透明导电层，然后在所述第二透明导电层表面形成第二电极。在所述异质结太阳能电池的背面接触区引入与基片同型的第一掺杂类型重掺杂非晶硅层，可以对光生少子产生势垒效果，从而减少载流子在背表面的复合，从而提高异质结太阳能电池的转换效率。
本发明的实施例还提出了一种采用上述方法形成的异质结太阳能电池。
请参考图10，为本实施例的异质结太阳能电池的剖面示意图。
所述异质结太阳能电池包括：基片100，所述基片为第一掺杂类型单晶硅片，所述基片受到第一应力作用，所述第一应力的类型与基片的掺杂类型相对应；位于所述基片100上表面的本征非晶硅层102，所述本征非晶硅层102受到第二应力作用；位于所述本征非晶硅层102表面的第二掺杂类型非晶硅层104；位于所述第二掺杂类型非晶硅层104表面的透明导电层105；位于所述透明导电层105表面的第一电极106；位于所述基片下表面的第二电极107。
具体的，本实施例中，所述基片100为N型单晶硅片，所述基片100受到的第一应力为张应力。基片100内的电子在向第二电极流动的过程中在三维方向内作立体运动，所述张应力能够提高基片100内电子的迁移率，提高所述N型的基片100内的光生电子的迁移率，降低所述光生电子向第二电极运动的过程中的复合几率，提高所述第二电极处收集到的光生电子的数量，提高太阳能电池的总的电流密度，提高太阳能电池的效率。在本发明的其他实施例中，所述基片100可以是P型单晶硅片，所述基片100受到的第一应力为压应力。基片100内的空穴在向第二电极流动的过程中在三维方向内作立体运动，所述压应力能够提高基片100内电子的迁移率，提高所述P型的基片100内的光生空穴的迁移率，降低所述光生空穴向第二电极运动的过程中的复合几率，提高所述第二电极处收集到的光生空穴的数量，提高太阳能电池的总的电流密度，提高太阳能电池的效率。
具体的，所述本征非晶硅层102为低掺杂或无掺杂的非晶硅层，所述本征非晶硅层的厚度为5nm~50nm。所述本征非晶硅层的形成工艺可以是低压化学气相沉积、等离子体化学气相沉积、液相外延或溅射沉积等工艺。所述本征非晶硅层102可以对基片表面起到钝化作用，降低载流子在基片表面的复合率，提高太阳能电池的转换效率。所述本征非晶硅层102受到第二应力的作用，所述第二应力可以是压应力，也可以是张应力。本实施例中，所述第二应力为压应力。所述压应力可以提高所述本征非晶硅层102中空穴的迁移率。
本实施例中，所述第二掺杂类型非晶硅层104为P型非晶硅层。在本发明的其他实施例中，所述第二掺杂类型非晶硅层104也可以受到第三应力作用。如果所述第二掺杂类型非晶硅层104为P型非晶硅层，则所述第三应力为压应力；如果所述第二掺杂类型非晶硅层104为N型非晶硅层，则所述第三应力为张应力。
在本发明的其他实施例中，所述异质结太阳能电池还可以包括位于所述第二电极107和基片100下表面之间的，位于基片下表面的第一掺杂类型重掺杂非晶硅层和位于所述第一掺杂类型重掺杂非晶硅层表面的第二透明导电层。在所述异质结太阳能电池的背面接触区引入与基片同型的第一掺杂类型重掺杂非晶硅层，可以对光生少子产生势垒效果，从而减少载流子在背表面的复合，从而提高异质结太阳能电池的转换效率。
通过上述实施例的说明，应能使本领域专业技术人员更好地理解本发明，并能够再现和使用本发明。本领域的专业技术人员根据本文中所述的原理可以在不脱离本发明的实质和范围的情况下对上述实施例作各种变更和修改是显而易见的。因此，本发明不应被理解为限制于本文所示的上述实施例，其保护范围应由所附的权利要求书来界定。
Claims (18)
1.一种异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：
提供基片，所述基片为第一掺杂类型单晶硅片；
在所述基片上表面形成第一应力层，并进行退火处理，所述第一应力层的应力类型与基片的掺杂类型相对应；
去除所述第一应力层；
在所述基片上表面形成本征非晶硅层；
在所述本征非晶硅层表面形成第二应力层，并进行退火处理；
去除所述第二应力层；
在所述本征非晶硅层表面形成第二掺杂类型非晶硅层；
在所述第二掺杂类型非晶硅层表面形成透明导电层；
在所述透明导电层表面形成第一电极；
在所述基片下表面形成第二电极；以及
其中所述第二应力层具有压应力使得所述本征非晶硅层受到压应力。
2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述基片为P型单晶硅片，所述第一应力层具有压应力，所述第二掺杂类型非晶硅层为N型层；或者所述基片为N型单晶硅片，所述第一应力层具有张应力，所述第二掺杂类型非晶硅层为P型层。
3.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述具有压应力的应力层的形成方法包括：采用等离子体增强化学气相沉积工艺，其中，NH2和SiH4作为反应气体，惰性气体作为载气，反应温度为200℃～500℃，反应压强为100mTorr～200mTorr，并且提供一个功率为10W～100W，频率为50KHz～500kHz的低频功率源。
4.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述具有张应力的应力层的形成方法包括：采用等离子体增强化学气相沉积工艺，其中，NH2和SiH4作为反应气体，惰性气体作为载气，反应温度为200℃～500℃，反应压强为100mTorr～200mTorr，并且提供一个功率为10W～100W，频率为10MHz～15MHz的射频功率源。
5.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一应力层和第二应力层的形成工艺包括热化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积。
6.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一应力层和第二应力层包括氮化硅薄膜或氧化硅薄膜，所述第一应力层和第二应力层的厚度为0.5nm～100nm，应力的数值范围为200MPa～1000MPa。
7.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述退火处理的工艺为快速热退火工艺，退火的温度范围为200℃～800℃。
8.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述去除第一应力层和第二应力层的工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺。
9.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，还包括，在形成本征非晶硅层之前，先在所述基片表面形成隧穿氧化层，所述隧穿氧化层的厚度范围为所述隧穿氧化层的材料为氧化硅。
10.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，还包括，在形成所述透明导电层之前，在第二掺杂类型非晶硅层表面形成第三应力层，所述第三应力层的应力类型与第二掺杂类型非晶硅层的掺杂类型相对应，退火后去除所述第三应力层。
11.根据权利要求10所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第二掺杂类型非晶硅层为P型层，则所述第三应力层具有压应力；或者所述第二掺杂类型非晶硅层为N型层，则所述第三应力层具有张应力。
12.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，还包括，在形成第二电极之前，在所述基片下表面依次形成第一掺杂类型重掺杂非晶硅层和位于所述第一掺杂类型重掺杂非晶硅层表面的第二透明导电层。
13.一种异质结太阳能电池，其特征在于，包括：
基片，所述基片为第一掺杂类型单晶硅片，所述基片受到第一应力作用，所述第一应力类型与基片的掺杂类型相对应；
位于所述基片上表面的本征非晶硅层，所述本征非晶硅层受到第二应力作用；
位于所述本征非晶硅层表面的第二掺杂类型非晶硅层；
位于所述第二掺杂类型非晶硅层表面的透明导电层；
位于所述透明导电层表面的第一电极；
位于所述基片下表面的第二电极；以及
其中所述第二应力为压应力。
14.根据权利要求13所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述基片为P型单晶硅片，所述第一应力为压应力，所述第二掺杂类型非晶硅层为N型层；或者所述基片为N型单晶硅片，所述第一应力为张应力，所述第二掺杂类型非晶硅层为P型层。
15.根据权利要求13所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一应力和第二应力的数值范围为200MPa～1000MPa。
16.根据权利要求13所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂类型掺杂非晶硅层受到第三应力，所述第三应力类型与第二掺杂类型非晶硅层的掺杂类型相对应。
17.根据权利要求13所述的异质结太阳能电池，其特征在于，还包括，在所述第二掺杂类型非晶硅层和基片上表面之间，还具有隧穿氧化层，所述隧穿氧化层的厚度范围为所述隧穿氧化层的材料为氧化硅。
18.根据权利要求13所述的异质结太阳能电池，其特征在于，还包括，位于所述第二电极和基片下表面之间的，位于基片下表面的第一掺杂类型重掺杂非晶硅层和位于所述第一掺杂类型重掺杂非晶硅层表面的第二透明导电层。
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