CN107293604A - 一种p型面低反射率晶硅电池的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种P型面低反射率晶硅电池的制备方法，所述制备方法包括：提供一N型衬底；在所述N型衬底的第一表面形成P型层；在所述P型层背离所述N型衬底的一侧生长SiO钝化层；在所述SiO钝化层背离所述P型层的一侧生长第一预设厚度的Al2O3层；在所述Al2O3层背离所述SiO钝化层的一侧生长第二预设厚度的SiN层；在所述N型衬底的第二表面形成N型层；在所述N型层背离所述N型衬底的一侧生长第三预设厚度的SiN层；其中，所述第一表面与所述第二表面相对设置。该制备方法实现了P型面低反射率的晶硅电池，增强了电池对光的吸收率，进而提高了晶硅太阳能电池的转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及晶硅太阳能电池技术领域，更具体地说，尤其涉及一种P型面低反射率晶硅电池的制备方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展，人们对生活环境的要求也越来越高，光伏发电技术也越来越受到人们的关注；其中，晶硅太阳能电池作为性能稳定以及市场占有率最高的光伏电池，其技术的更新以及发展受到研发人员的广泛关注。
但是，现有的晶硅电池由于P型面反射率高，降低了晶硅电池对光的吸收率，进而降低晶硅太阳能电池的转换效率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种P型面低反射率晶硅电池的制备方法，该制备方法实现了P型面低反射率的晶硅电池，增强了电池对光的吸收率，进而提高了晶硅太阳能电池的转换效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种P型面低反射率晶硅电池的制备方法，所述制备方法包括：
提供一N型衬底；
在所述N型衬底的第一表面形成P型层；
在所述P型层背离所述N型衬底的一侧生长SiO钝化层；
在所述SiO钝化层背离所述P型层的一侧生长第一预设厚度的Al2O3层；
在所述Al2O3层背离所述SiO钝化层的一侧生长第二预设厚度的SiN层；
在所述N型衬底的第二表面形成N型层；
在所述N型层背离所述N型衬底的一侧生长第三预设厚度的SiN层；
其中，所述第一表面与所述第二表面相对设置。
优选的，在上述制备方法中，所述第一预设厚度的Al2O3层为6nm厚度的Al2O3层。
优选的，在上述制备方法中，所述第二预设厚度的SiN层为60nm-100nm厚度之间的SiN层。
优选的，在上述制备方法中，所述第二预设厚度的SiN层为69.9nm厚度的SiN层。
优选的，在上述制备方法中，所述第三预设厚度的SiN层为79nm-80nm厚度之间的SiN层。
优选的，在上述制备方法中，所述在所述N型衬底的第一表面形成P型层包括：
在所述N型衬底的第一表面进行B扩散，进而形成P型层。
优选的，在上述制备方法中，所述第二预设厚度的SiN层为含有H薄膜的SiN层。
通过上述描述可知，本发明提供的一种P型面低反射率晶硅电池的制备方法包括：提供一N型衬底；在所述N型衬底的第一表面形成P型层；在所述P型层背离所述N型衬底的一侧生长SiO钝化层；在所述SiO钝化层背离所述P型层的一侧生长第一预设厚度的Al2O3层；在所述Al2O3层背离所述SiO钝化层的一侧生长第二预设厚度的SiN层；在所述N型衬底的第二表面形成N型层；在所述N型层背离所述N型衬底的一侧生长第三预设厚度的SiN层；其中，所述第一表面与所述第二表面相对设置。
通过优化第一预设厚度的Al2O3层以及第二预设厚度的SiN层的厚度，降低P型层的反射率，增强晶硅电池对光的吸收率，进而提高晶硅太阳能电池的转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种P型面低反射率晶硅电池的制备方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种晶硅电池的基本结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1，图1为本发明实施例提供的一种P型面低反射率晶硅电池的制备方法的流程示意图；参考图2，图2为本发明实施例提供的一种晶硅电池的基本结构示意图。
所述制备方法包括：
S101：提供一N型衬底11；
具体的，N型晶硅电池具有少子寿命高，弱光响应强，光衰低，抗PID能力强等优点。
S102：在所述N型衬底11的第一表面形成P型层12；
具体的，在所述N型衬底11的第一表面通过B扩散形成P型层12，也就是说，N型晶硅电池的发射极为B扩散的P型层12。
S103：在所述P型层12背离所述N型衬底11的一侧生长SiO钝化层；
具体的，通过生长SiO钝化层对N型晶硅电池起较好的保护作用。
S104：在所述SiO钝化层背离所述P型层12的一侧生长第一预设厚度的Al2O3层；
具体的，由于P型层12少子为电子，因此还需要通过ALD制备具有固定负电荷的Al2O3层。
S105：在所述Al2O3层背离所述SiO钝化层的一侧生长第二预设厚度的SiN层；
具体的，由于Al2O3层的折射率比较低，单独的Al2O3层并不能在晶硅电池的发射极表面形成较好的减反射效果，因此还需要生长高折射率的SiN层，通过优化发射极表面形成较好的减反射层，进而增强晶硅电池对光的吸收。
S106：在所述N型衬底11的第二表面形成N型层13；
S107：在所述N型层13背离所述N型衬底11的一侧生长第三预设厚度的SiN层；
具体的，该第三预设厚度的SiN层用于保护N型层13，起钝化效果。
其中，所述第一表面与所述第二表面相对设置。
并且，在该N型晶硅电池上设置相对应的电极结构14。
在本发明实施例中，通过优化第一预设厚度的Al2O3层以及第二预设厚度的SiN层的厚度，降低P型层的反射率，增强晶硅电池对光的吸收率，进而提高晶硅太阳能电池的转换效率。
基于本发明上述实施例，在本发明另一实施例中，所述第一预设厚度的Al2O3层为6nm厚度的Al2O3层。
具体的，首先确定Al2O3层的折射率，改变Al2O3层的折射率会改变Al2O3层内负电荷密度，降低了钝化效果。在本发明实施例中确认Al2O3层的厚度为6nm，由于Al2O3层太薄时，不能达到良好的钝化效果；Al2O3层太厚时，在后续的网印刷工艺中浆料很难烧穿Al2O3层，导致金属电极与硅片难以形成良好的欧姆接触。
基于本发明上述实施例，在本发明另一实施例中，所述第二预设厚度的SiN层为60nm-100nm厚度之间的SiN层。
具体的，首先确定SiN层的折射率，虽然更高折射率的SiN层可以增强减反射效果，但是间接的也增加了成本；因此通过优化SiN层的厚度，使之在60nm-100nm厚度之间；由于SiN层太薄时，不能达到良好的钝化效果；SiN层太厚时，在后续的网印刷工艺中浆料很难烧穿SiN层，导致金属电极与硅片难以形成良好的欧姆接触。
基于本发明上述实施例，在本发明另一实施例中，所述第二预设厚度的SiN层为69.9nm厚度的SiN层。
具体的，通过实际情况实验测试得到，SiN层的最佳厚度为69.9nm，通过与6nm的Al2O3层组合获得在350nm-1000nm光谱范围内的平均反射率为11.63％，与现有技术中采用83nm厚度的SiN层在350nm-1000nm光谱范围内的平均反射率相比较降低了1.13％；具体数据请参考表1；
表1 原Si片与不同膜系的平均反射率
基于本发明上述实施例，在本发明另一实施例中，所述第二预设厚度的SiN层为含有H薄膜的SiN层。
具体的，含有H薄膜的SiN层，由于H+在SiN层与硅片内的扩散可以降低体缺陷和表面态密度，进一步提高晶硅电池发射极的钝化水平，降低晶硅电池发电过程中的少子复合。
基于本发明上述实施例，在本发明另一实施例中，所述第三预设厚度的SiN层为79nm-80nm厚度之间的SiN层。
具体的，该第三预设厚度的SiN层用于保护N型层，起钝化效果。
基于本发明上述全部实施例，通过该制备方法制备的晶硅电池，降低了P型面的反射率，增强了电池对光的吸收率，进而提高了晶硅太阳能电池的转换效率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种P型面低反射率晶硅电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一N型衬底；
在所述N型衬底的第一表面形成P型层；
在所述P型层背离所述N型衬底的一侧生长SiO钝化层；
在所述SiO钝化层背离所述P型层的一侧生长第一预设厚度的Al2O3层；
在所述Al2O3层背离所述SiO钝化层的一侧生长第二预设厚度的SiN层；
在所述N型衬底的第二表面形成N型层；
在所述N型层背离所述N型衬底的一侧生长第三预设厚度的SiN层；
其中，所述第一表面与所述第二表面相对设置。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一预设厚度的Al2O3层为6nm厚度的Al2O3层。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二预设厚度的SiN层为60nm-100nm厚度之间的SiN层。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二预设厚度的SiN层为69.9nm厚度的SiN层。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第三预设厚度的SiN层为79nm-80nm厚度之间的SiN层。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述N型衬底的第一表面形成P型层包括：
在所述N型衬底的第一表面进行B扩散，进而形成P型层。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二预设厚度的SiN层为含有H薄膜的SiN层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171024 |