CN110021673A - 一种双面太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

一种双面太阳能电池及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110021673A
CN110021673A CN201910313303.1A CN201910313303A CN110021673A CN 110021673 A CN110021673 A CN 110021673A CN 201910313303 A CN201910313303 A CN 201910313303A CN 110021673 A CN110021673 A CN 110021673A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
doped
double
solar battery
sided solar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910313303.1A
Other languages
English (en)
Inventor
胡党平
张树德
连维飞
魏青竹
倪志春
苗凤秀
姚悦
王金艺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Talesun Solar Technologies Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Talesun Solar Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Talesun Solar Technologies Co Ltd filed Critical Suzhou Talesun Solar Technologies Co Ltd
Priority to CN201910313303.1A priority Critical patent/CN110021673A/zh
Publication of CN110021673A publication Critical patent/CN110021673A/zh
Priority to PCT/CN2019/097229 priority patent/WO2020211207A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • H01L31/0684—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells double emitter cells, e.g. bifacial solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1876—Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本申请公开了一种双面太阳能电池，包括P型衬底层；位于P型衬底层第一表面的第一掺杂层，第一掺杂层包括第一重掺杂区和环绕在第一重掺杂区外边缘的第一轻掺杂区；位于第一掺杂层上表面的第一钝化层；位于第一钝化层上表面的第一电极，且第一电极与第一重掺杂区接触；位于P型衬底层第二表面的第二掺杂层，第二掺杂层包括第二重掺杂区和第二轻掺杂区；位于第二掺杂层下表面的第二钝化层；位于第二钝化层下表面的第二电极；其中，第一表面与第二表面相对。本申请中的双面太阳能电池，在电池的第一表面和第二表面均采用选择性发射极技术，使光电转换效率得到进一步提升。此外，本申请还提供一种具有上述优点的制备方法。

Description

一种双面太阳能电池及其制备方法
技术领域
本申请涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种双面太阳能电池及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，能源消耗急剧增加，能源危机是世界各国关注的焦点问题。为了缓解能源危机，充分利用可再生能源是一种有效措施。太阳能是一种绿色环保，储量无限，不会产生任何废水、废渣等污染物的可再生能源，因此，近几年光伏行业迅速发展。
提高太阳能电池的光电转换效率一直是光伏行业追求的目标。近年来，通过提升硅片的质量以及浆料的性能，太阳能电池的光电转换效率有了较高的提升，但是，单面太阳能电池的效率提升已经到了瓶颈期。双面太阳能电池的出现进一步提高了太阳能电池的光电转换效率。
PERT电池(Passivated Emitter and Rear Totally-diffused cell，钝化发射极背表面全扩散电池)，是一种典型的双面太阳能电池，通过在电池的背面利用选择性发射极技术，使电池的光电转换效率得到提升，但是，光电转换效率提升程度有限。
发明内容
本申请的目的是提供一种双面太阳能电池及其制备方法，以提升双面太阳能电池的光电转换效率。
为解决上述技术问题，本申请提供一种双面太阳能电池，包括：
P型衬底层；
位于所述P型衬底层第一表面的第一掺杂层，所述第一掺杂层包括第一重掺杂区和环绕在所述第一重掺杂区外边缘的第一轻掺杂区；
位于所述第一掺杂层上表面的第一钝化层；
位于所述第一钝化层上表面的第一电极，且所述第一电极与所述第一重掺杂区接触；
位于所述P型衬底层第二表面的第二掺杂层，所述第二掺杂层包括第二重掺杂区和第二轻掺杂区；
位于所述第二掺杂层下表面的第二钝化层；
位于所述第二钝化层下表面的第二电极；
其中，所述第一表面与所述第二表面相对。
可选的，所述第二电极为银铝浆料形成的电极。
可选的，所述第一钝化层包括：
位于所述第一掺杂层上表面的第一氧化硅层；
位于所述第一氧化硅层上表面的第一氮化硅层。
可选的，所述第二钝化层包括：
位于所述第二掺杂层下表面的第二氧化硅层；
位于所述第二氧化硅层下表面的氧化铝层；
位于所述氧化铝层下表面的第二氮化硅层。
可选的，所述第一氮化硅层的厚度取值范围为65nm至90nm，包括端点值。
可选的，所述氧化铝层的厚度取值范围为4nm至20nm，包括端点值。
可选的，所述第二氮化硅层的厚度取值范围为65nm至140nm，包括端点值。
可选的，所述第二重掺杂区在平行于所述P型衬底层第二表面的方向上的长度取值范围为100μm至160μm，包括端点值。
本申请还提供一种双面太阳能电池制备方法，包括：
在P型衬底层第一表面形成第一掺杂层，所述第一掺杂层包括第一重掺杂区和环绕在所述第一重掺杂区外边缘的第一轻掺杂区；
在所述第一掺杂层上表面形成第一钝化层；
在所述第一钝化层上表面形成第一电极，且所述第一电极与所述第一重掺杂区接触；
在所述P型衬底层第二表面形成第二掺杂层，所述第二掺杂层包括第二重掺杂区和第二轻掺杂区；
在所述第二掺杂层下表面形成第二钝化层；
在所述第二钝化层下表面形成第二电极；
其中，所述第一表面与所述第二表面相对。
可选的，在所述第二钝化层下表面形成第二电极之后，还包括：
进行抗光衰处理。
本申请所提供的双面太阳能电池，包括P型衬底层；位于所述P型衬底层第一表面的第一掺杂层，所述第一掺杂层包括第一重掺杂区和环绕在所述第一重掺杂区外边缘的第一轻掺杂区；位于所述第一掺杂层上表面的第一钝化层；位于所述第一钝化层上表面的第一电极，且所述第一电极与所述第一重掺杂区接触；位于所述P型衬底层第二表面的第二掺杂层，所述第二掺杂层包括第二重掺杂区和第二轻掺杂区；位于所述第二掺杂层下表面的第二钝化层；位于所述第二钝化层下表面的第二电极；其中，所述第一表面与所述第二表面相对。可见，本申请中的双面太阳能电池，在电池的第一表面和第二表面分别具有第一掺杂层和第二掺杂层，且第一掺杂层包括第一重掺杂区和环绕在所述第一重掺杂区外边缘的第一轻掺杂区，第二掺杂层包括第二重掺杂区和第二轻掺杂区，即在电池的第一表面和第二表面均采用选择性发射极技术，减少载流子表面复合，提高钝化效果，减小金属电极的欧姆接触电阻，相较于现有技术中的双面太阳能电池，光电转换效率得到进一步提升。此外，本申请还提供一种具有上述优点的制备方法。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种双面太阳能电池的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种双面太阳能电池制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述，现有的双面太阳能电池，在电池的背面利用选择性发射极技术，使电池的光电转换效率得到提升，但是，光电转换效率提升程度有限。
有鉴于此，本申请提供了一种双面太阳能电池，请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种双面太阳能电池的结构示意图，包括：
P型衬底层1；
具体的，P型衬底层1为P型晶体硅。
位于所述P型衬底层1第一表面的第一掺杂层2，所述第一掺杂层2包括第一重掺杂区21和环绕在所述第一重掺杂区21外边缘的第一轻掺杂区22；
需要指出的是，第一表面为双面太阳能电池的正面，即面对太阳的表面。
还需要指出的是，第一重掺杂区21的掺杂浓度高于第一轻掺杂区22，第一重掺杂区21被第一轻掺杂区22包围；第一掺杂层2的远离P型衬底层1的表面是一个平整的表面，在第一掺杂层2到P型衬底层1的方向上，第一重掺杂区21的高度高于第一轻掺杂区22。
具体的，第一掺杂层2为5A族元素(如磷)掺杂形成的掺杂层，其中，第一重掺杂区21的方阻取值范围为60ohm/□至90ohm/□，包括端点值，第一轻掺杂区22的方阻取值范围为100ohm/□至130ohm/□，包括端点值。
位于所述第一掺杂层2上表面的第一钝化层3；
在本申请的一个实施例中，第一钝化层3为第一氮化硅层，但是本实施例对此不做限定，在本申请的另一实施例中，第一钝化层3包括位于所述第一掺杂层2上表面的第一氧化硅层和位于所述第一氧化硅层上表面的第一氮化硅层，以增强双面太阳能电池的钝化效果，阻挡载流子在双面太阳能电池表面的复合，提高双面太阳能电池的光电转换效率。
位于所述第一钝化层3上表面的第一电极4，且所述第一电极4与所述第一重掺杂区21接触；
具体的，第一电极4需要完全与第一重掺杂区21接触，第一电极4为银电极。第一重掺杂区21掺杂浓度高，第一电极4与第一重掺杂区21接触区域的电阻小，有利于提高双面太阳能电池的光电转换效率；第一轻掺杂区22掺杂浓度低，可以降低载流子的表面复合率，从而有利于双面太阳能电池的光电转换效率提高。
位于所述P型衬底层1第二表面的第二掺杂层5，所述第二掺杂层5包括第二重掺杂区51和第二轻掺杂区52；
具体的，第二掺杂层5为3A族元素(如硼)掺杂形成的掺杂层，其中，第二重掺杂区51的方阻取值范围为60ohm/□至90ohm/□，包括端点值，第二轻掺杂区52的方阻取值范围为100ohm/□至130ohm/□，包括端点值。
需要指出的是，第二重掺杂区51的掺杂浓度高于第二轻掺杂区52，第二重掺杂区51被第二轻掺杂区52包围；第二掺杂层5的远离P型衬底层1的表面是一个平整的表面，在第二掺杂层5到P型衬底层1的方向上，第二重掺杂区51的高度高于第二轻掺杂区52。
位于所述第二掺杂层5下表面的第二钝化层6；
在本申请的一个实施例中，第二钝化层6包括位于第二掺杂层5下表面的氧化铝层和位于氧化铝层下表面的第二氮化硅层，但是本实施例对此不做限定，在本申请的另一实施例中，第二钝化层6包括位于所述第二掺杂层5下表面的第二氧化硅层、位于所述第二氧化硅层下表面的氧化铝层、位于所述氧化铝层下表面的第二氮化硅层，以增强双面太阳能电池的钝化效果，阻挡载流子在双面太阳能电池表面的复合，提高双面太阳能电池的光电转换效率。
位于所述第二钝化层6下表面的第二电极7；
需要指出的是，第二电极7需要完全与第二重掺杂区51接触。
其中，所述第一表面与所述第二表面相对。
优选地，在本申请的一个实施例中，所述第二电极7为银铝浆料形成的电极，由于银铝浆料的塑性更好，可以穿透氮化硅层，不需要在双面太阳能电池的背面激光开孔，工艺更加简单，并且，第二电极7与第二重掺杂区51的接触电阻更低，有利于提升光电转换效率。
本实施例所提供的双面太阳能电池，包括P型衬底层1；位于所述P型衬底层1第一表面的第一掺杂层2，所述第一掺杂层2包括第一重掺杂区21和环绕在所述第一重掺杂区21外边缘的第一轻掺杂区22；位于所述第一掺杂层2上表面的第一钝化层3；位于所述第一钝化层3上表面的第一电极4，且所述第一电极4与所述第一重掺杂区21接触；位于所述P型衬底层1第二表面的第二掺杂层5，所述第二掺杂层5包括第二重掺杂区51和第二轻掺杂区52；位于所述第二掺杂层5下表面的第二钝化层6；位于所述第二钝化层6下表面的第二电极7；其中，所述第一表面与所述第二表面相对。可见，本实施例中的双面太阳能电池，在电池的第一表面和第二表面分别具有第一掺杂层2和第二掺杂层5，且第一掺杂层2包括第一重掺杂区21和环绕在所述第一重掺杂区21外边缘的第一轻掺杂区22，第二掺杂层5包括第二重掺杂区51和第二轻掺杂区52，即在电池的第一表面和第二表面均采用选择性发射极技术，相较于现有技术中的双面太阳能电池，光电转换效率得到进一步提升。
P型衬底层1为P型晶体硅，即双面太阳能电池为P型PERT电池，提高P型PERT电池的光电转换效率，同时拓宽了P型PERT电池的研究，使得P型PERT电池的应用范围更加广泛。
优选地，在本申请的一个实施例中，所述第一氮化硅层的厚度取值范围为65nm至90nm，包括端点值。避免第一氮化硅层的厚度过小，不能很好的阻止载流子在双面太阳能电池正面的复合，从而使得双面太阳能电池的光电转换效率低，同时避免第一氮化硅层的厚度过大，使得制作成本增加，同时延长工艺时间，减低双面太阳能电池的制备效率。
优选地，在本申请的一个实施例中，所述氧化铝层的厚度取值范围为4nm至20nm，包括端点值。避免氧化铝层的厚度过小，钝化效果差，导致双面太阳能电池的光电转换效率低，同时避免氧化铝层的厚度过大，一方面造成双面太阳能电池的成本增加，另一方面使得双面太阳能电池的制作时间延长，减低制备效率。
优选地，第一氧化硅层的厚度取值范围为1nm至3nm，包括端点值。进一步地，第二氧化硅层的厚度取值范围为1nm至3nm，包括端点值。
优选地，在本申请的一个实施例中，所述第二氮化硅层的厚度取值范围为65nm至140nm，包括端点值。避免第二氮化硅层的厚度过小，使得双面太阳能电池背面钝化效果差，导致双面太阳能电池的光电转换效率低，同时避免第二氮化硅层的厚度过大，使得制作成本增加，同时延长工艺时间，减低双面太阳能电池的制备效率。
优选地，在本申请的一个实施例中，所述第二重掺杂区51在平行于所述P型衬底层1第二表面的方向上的长度取值范围为100μm至160μm，包括端点值。避免第二重掺杂区51在平行于所述P型衬底层1第二表面的方向上的长度过小，由于第二电极7需要与第二重掺杂区51接触，如果长度过小，不利于第二电极7与第二重掺杂区51完全接触，即增加第二电极7与第二重掺杂区51对准的难度；同时避免长度过大，即避免第二重掺杂区51的面积过大，使得载流子表面复合率增加，从而降低光电转换效率。
本申请还提供一种双面太阳能电池制备方法，请参考图2，图2为本申请实施例所提供的一种双面太阳能电池制备方法流程图，包括：
步骤S101：在P型衬底层第一表面形成第一掺杂层，所述第一掺杂层包括第一重掺杂区和环绕在所述第一重掺杂区外边缘的第一轻掺杂区；
具体的，P型衬底层可以选用P型晶体硅。
优选地，在P型衬底层第一表面形成第一掺杂层之前，将P型衬底层放置在碱溶液中制绒，使得P型衬底层减薄量在0.3g至0.8g之间，以在P型衬底层的表面形成金字塔结构，增加P型衬底层的陷光作用；进一步地，对P型衬底层的第二表面进行刻蚀抛光处理，腐蚀深度在3μm至8μm，使得第二表面的反射率在40％以上。
优选地，利用离子注入法形成第一掺杂层，第一重掺杂区的掺杂浓度高于第一轻掺杂区，方便控制掺杂浓度与掺杂精度，且操作简便。形成的第一掺杂层为5A族元素(如磷)掺杂形成的掺杂层，控制第一重掺杂区的方阻取值范围为60ohm/□至90ohm/□，包括端点值，控制第一轻掺杂区的方阻取值范围为100ohm/□至130ohm/□，包括端点值。
步骤S102：在所述第一掺杂层上表面形成第一钝化层；
具体的，在第一掺杂层上表面形成第一氮化硅层。
优选地，在第一掺杂层上表面形成第一氮化硅层之前还包括：在600℃至800℃条件下，利用退火氧化在第一掺杂层上表面形成第一氧化硅层，相应的，在第一氧化硅层上表面形成第一氮化硅层，以增强双面太阳能电池的钝化效果，阻挡载流子在双面太阳能电池表面的复合，提高双面太阳能电池的光电转换效率。进一步地，控制第一氧化硅层的厚度在1nm至3nm之间，包括端点值。
需要指出的是，本实施例中对形成第一钝化层的方式不做具体限定，视情况而定。例如，化学气相沉积法、溅射法，等等。
优选地，控制第一氮化硅层的厚度取值在65nm至90nm之间，包括端点值。避免第一氮化硅层的厚度过小，不能很好的阻止载流子在双面太阳能电池正面的复合，从而使得双面太阳能电池的光电转换效率低，同时避免第一氮化硅层的厚度过大，使得制作成本增加，同时延长工艺时间，减低双面太阳能电池的制备效率。
步骤S103：在所述第一钝化层上表面形成第一电极，且所述第一电极与所述第一重掺杂区接触；
具体的，利用丝网印刷技术在第一钝化层上表面形成银电极，且银电极与第一重掺杂区完全接触。
步骤S104：在所述P型衬底层第二表面形成第二掺杂层，所述第二掺杂层包括第二重掺杂区和第二轻掺杂区；
优选地，利用离子注入法形成第二掺杂层，第二重掺杂区的掺杂浓度高于第二轻掺杂区，方便控制掺杂浓度与掺杂精度，且操作简便。第二掺杂层为3A族元素(如硼)掺杂形成的掺杂层，控制第二重掺杂区的方阻取值在60ohm/□至90ohm/□之间，包括端点值，控制第二轻掺杂区的方阻取值在100ohm/□至130ohm/□之间，包括端点值。
需要指出的是，第二重掺杂区的掺杂浓度高于第二轻掺杂区，第二重掺杂区被第二轻掺杂区包围；第二掺杂层的远离P型衬底层的表面是一个平整的表面，在第二掺杂层到P型衬底层的方向上，第二重掺杂区的高度高于第二轻掺杂区。
优选地，控制第二重掺杂区在平行于所述P型衬底层第二表面的方向上的长度取值范围为100μm至160μm，包括端点值。避免第二重掺杂区在平行于所述P型衬底层第二表面的方向上的长度过小，由于第二电极需要与第二重掺杂区接触，如果长度过小，不利于第二电极与第二重掺杂区完全接触，即增加第二电极与第二重掺杂区对准的难度；同时避免长度过大，即避免第二重掺杂区的面积过大，使得载流子表面复合率增加，从而降低光电转换效率。
步骤S105：在所述第二掺杂层下表面形成第二钝化层；
具体的，在第二掺杂层下表面形成氧化铝层；在氧化铝层下表面形成第二氮化硅层。
优选地，在第二掺杂层下表面形成氧化铝层之前还包括:在600℃至800℃条件下，利用退火氧化在第二掺杂层下表面形成第二氧化硅层。以增强双面太阳能电池的钝化效果，阻挡载流子在双面太阳能电池表面的复合，提高双面太阳能电池的光电转换效率。进一步地，控制第二氧化硅层的厚度在1nm至3nm之间，包括端点值。
需要指出的是，本实施例中对形成第二钝化层的方法不做限定，视情况而定，例如，化学气相沉积法，磁控溅射法，等。
优选地，控制氧化铝层的厚度取值在4nm至20nm之间，包括端点值。避免氧化铝层的厚度过小，钝化效果差，导致双面太阳能电池的光电转换效率低，同时避免氧化铝层的厚度过大，一方面造成双面太阳能电池的成本增加，另一方面使得双面太阳能电池的制作时间延长，减低制备效率。
优选地，控制第二氮化硅层的厚度取值在65nm至140nm之间，包括端点值。避免第二氮化硅层的厚度过小，使得双面太阳能电池背面钝化效果差，导致双面太阳能电池的光电转换效率低，同时避免第二氮化硅层的厚度过大，使得制作成本增加，同时延长工艺时间，减低双面太阳能电池的制备效率。
步骤S106：在所述第二钝化层下表面形成第二电极；
优选地，利用丝网印刷方法在第二钝化层下表面形成银铝电极，由于银铝浆料的塑性更好，可以穿透氮化硅层，不需要在双面太阳能电池的背面激光开孔，工艺更加简单，并且，第二电极与第二重掺杂区的接触电阻更低，有利于提升光电转换效率。
其中，所述第一表面与所述第二表面相对。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，在所述第二钝化层下表面形成第二电极之后，还包括：
进行抗光衰处理，以提高双面太阳能电池输出功率的稳定性。
本实施例中对抗光衰处理的方式不做限定，可以利用电注入进行抗光衰处理，还可以利用光注入抗光衰处理。
本实施例所提供的双面太阳能电池制备方法制作的双面太阳能电池，包括P型衬底层；位于所述P型衬底层第一表面的第一掺杂层，所述第一掺杂层包括第一重掺杂区和环绕在所述第一重掺杂区外边缘的第一轻掺杂区；位于所述第一掺杂层上表面的第一钝化层；位于所述第一钝化层上表面的第一电极，且所述第一电极与所述第一重掺杂区接触；位于所述P型衬底层第二表面的第二掺杂层，所述第二掺杂层包括第二重掺杂区和第二轻掺杂区；位于所述第二掺杂层下表面的第二钝化层；位于所述第二钝化层下表面的第二电极；其中，所述第一表面与所述第二表面相对。可见，本实施例中制作的双面太阳能电池，在电池的第一表面和第二表面分别具有第一掺杂层和第二掺杂层，且第一掺杂层包括第一重掺杂区和环绕在所述第一重掺杂区外边缘的第一轻掺杂区，第二掺杂层包括第二重掺杂区和第二轻掺杂区，即在电池的第一表面和第二表面均采用选择性发射极技术，相较于现有技术中的双面太阳能电池，光电转换效率得到进一步提升。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本申请所提供的双面太阳能电池及其制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双面太阳能电池，其特征在于，包括：
P型衬底层；
位于所述P型衬底层第一表面的第一掺杂层，所述第一掺杂层包括第一重掺杂区和环绕在所述第一重掺杂区外边缘的第一轻掺杂区；
位于所述第一掺杂层上表面的第一钝化层；
位于所述第一钝化层上表面的第一电极，且所述第一电极与所述第一重掺杂区接触；
位于所述P型衬底层第二表面的第二掺杂层，所述第二掺杂层包括第二重掺杂区和第二轻掺杂区；
位于所述第二掺杂层下表面的第二钝化层；
位于所述第二钝化层下表面的第二电极；
其中，所述第一表面与所述第二表面相对。
2.如权利要求1所述的双面太阳能电池，其特征在于，所述第二电极为银铝浆料形成的电极。
3.如权利要求1所述的双面太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层包括：
位于所述第一掺杂层上表面的第一氧化硅层；
位于所述第一氧化硅层上表面的第一氮化硅层。
4.如权利要求1所述的双面太阳能电池，其特征在于，所述第二钝化层包括：
位于所述第二掺杂层下表面的第二氧化硅层；
位于所述第二氧化硅层下表面的氧化铝层；
位于所述氧化铝层下表面的第二氮化硅层。
5.如权利要求3所述的双面太阳能电池，其特征在于，所述第一氮化硅层的厚度取值范围为65nm至90nm，包括端点值。
6.如权利要求4所述的双面太阳能电池，其特征在于，所述氧化铝层的厚度取值范围为4nm至20nm，包括端点值。
7.如权利要求4所述的双面太阳能电池，其特征在于，所述第二氮化硅层的厚度取值范围为65nm至140nm，包括端点值。
8.如权利要求1所述的双面太阳能电池，其特征在于，所述第二重掺杂区在平行于所述P型衬底层第二表面的方向上的长度取值范围为100μm至160μm，包括端点值。
9.一种双面太阳能电池制备方法，其特征在于，包括：
在P型衬底层第一表面形成第一掺杂层，所述第一掺杂层包括第一重掺杂区和环绕在所述第一重掺杂区外边缘的第一轻掺杂区；
在所述第一掺杂层上表面形成第一钝化层；
在所述第一钝化层上表面形成第一电极，且所述第一电极与所述第一重掺杂区接触；
在所述P型衬底层第二表面形成第二掺杂层，所述第二掺杂层包括第二重掺杂区和第二轻掺杂区；
在所述第二掺杂层下表面形成第二钝化层；
在所述第二钝化层下表面形成第二电极；
其中，所述第一表面与所述第二表面相对。
10.如权利要求9所述的双面太阳能电池制备方法，其特征在于，在所述第二钝化层下表面形成第二电极之后，还包括：
进行抗光衰处理。
CN201910313303.1A 2019-04-18 2019-04-18 一种双面太阳能电池及其制备方法 Pending CN110021673A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910313303.1A CN110021673A (zh) 2019-04-18 2019-04-18 一种双面太阳能电池及其制备方法
PCT/CN2019/097229 WO2020211207A1 (zh) 2019-04-18 2019-07-23 一种双面太阳能电池及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910313303.1A CN110021673A (zh) 2019-04-18 2019-04-18 一种双面太阳能电池及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110021673A true CN110021673A (zh) 2019-07-16

Family

ID=67191738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910313303.1A Pending CN110021673A (zh) 2019-04-18 2019-04-18 一种双面太阳能电池及其制备方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110021673A (zh)
WO (1) WO2020211207A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020211207A1 (zh) * 2019-04-18 2020-10-22 苏州腾晖光伏技术有限公司 一种双面太阳能电池及其制备方法
CN112201701A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池和光伏组件
CN112542530A (zh) * 2020-12-01 2021-03-23 浙江晶科能源有限公司 光伏电池及其制备方法
EP4027395A4 (en) * 2019-10-12 2022-11-23 Tongwei Solar (Chengdu) Co., Ltd. EFFICIENT SILICON SOLAR CELL WITH REVERSE PASSIVATION AND MANUFACTURING PROCESS THEREOF

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102315284A (zh) * 2011-07-04 2012-01-11 常州天合光能有限公司 用叠层膜同时钝化p型和n型掺杂层的电池结构及其方法
CN102468365A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 台湾茂矽电子股份有限公司 双面太阳能电池的制造方法
CN103077975A (zh) * 2013-01-05 2013-05-01 中山大学 一种低成本n型双面太阳电池及其制备方法
CN203103335U (zh) * 2012-12-26 2013-07-31 广东爱康太阳能科技有限公司 一种双面受光太阳电池
CN104123975A (zh) * 2013-04-25 2014-10-29 Lg电子株式会社 用于形成太阳能电池电极的糊料复合材料
CN106409956A (zh) * 2016-06-27 2017-02-15 泰州乐叶光伏科技有限公司 一种n型晶体硅双面太阳能电池结构及其制备方法
CN107507872A (zh) * 2017-08-14 2017-12-22 江苏科来材料科技有限公司 一种双面掺杂的高效太阳能电池及其制作方法
CN109087956A (zh) * 2018-07-16 2018-12-25 横店集团东磁股份有限公司 一种双面perc太阳能电池结构及其制备工艺
CN109461777A (zh) * 2018-10-24 2019-03-12 苏州腾晖光伏技术有限公司 一种perc电池背面钝化结构及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102376789A (zh) * 2010-08-24 2012-03-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 选择性发射极太阳能电池及制备方法
CN201966219U (zh) * 2010-12-21 2011-09-07 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种n型硅太阳能电池
CN104465867A (zh) * 2014-11-21 2015-03-25 广西智通节能环保科技有限公司 一种新型太阳能电池的制作方法
CN110021673A (zh) * 2019-04-18 2019-07-16 苏州腾晖光伏技术有限公司 一种双面太阳能电池及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102468365A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 台湾茂矽电子股份有限公司 双面太阳能电池的制造方法
CN102315284A (zh) * 2011-07-04 2012-01-11 常州天合光能有限公司 用叠层膜同时钝化p型和n型掺杂层的电池结构及其方法
CN203103335U (zh) * 2012-12-26 2013-07-31 广东爱康太阳能科技有限公司 一种双面受光太阳电池
CN103077975A (zh) * 2013-01-05 2013-05-01 中山大学 一种低成本n型双面太阳电池及其制备方法
CN104123975A (zh) * 2013-04-25 2014-10-29 Lg电子株式会社 用于形成太阳能电池电极的糊料复合材料
CN106409956A (zh) * 2016-06-27 2017-02-15 泰州乐叶光伏科技有限公司 一种n型晶体硅双面太阳能电池结构及其制备方法
CN107507872A (zh) * 2017-08-14 2017-12-22 江苏科来材料科技有限公司 一种双面掺杂的高效太阳能电池及其制作方法
CN109087956A (zh) * 2018-07-16 2018-12-25 横店集团东磁股份有限公司 一种双面perc太阳能电池结构及其制备工艺
CN109461777A (zh) * 2018-10-24 2019-03-12 苏州腾晖光伏技术有限公司 一种perc电池背面钝化结构及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020211207A1 (zh) * 2019-04-18 2020-10-22 苏州腾晖光伏技术有限公司 一种双面太阳能电池及其制备方法
EP4027395A4 (en) * 2019-10-12 2022-11-23 Tongwei Solar (Chengdu) Co., Ltd. EFFICIENT SILICON SOLAR CELL WITH REVERSE PASSIVATION AND MANUFACTURING PROCESS THEREOF
CN112201701A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池和光伏组件
CN112201701B (zh) * 2020-09-30 2024-05-03 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池和光伏组件
CN112542530A (zh) * 2020-12-01 2021-03-23 浙江晶科能源有限公司 光伏电池及其制备方法
CN112542530B (zh) * 2020-12-01 2024-03-08 浙江晶科能源有限公司 光伏电池及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020211207A1 (zh) 2020-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110021673A (zh) 一种双面太阳能电池及其制备方法
CN105070792B (zh) 一种基于溶液法的多晶太阳电池的制备方法
CN101933123A (zh) 刻蚀非对称晶片的方法、包含非对称刻蚀晶片的太阳能电池及制造该太阳能电池的方法
CN110416324A (zh) 一种太阳能电池及其制备方法
CN105576083A (zh) 一种基于apcvd技术的n型双面太阳能电池及其制备方法
CN102254963A (zh) 一种石墨烯/硅柱阵列肖特基结光伏电池及其制造方法
CN104269457A (zh) 基于离子注入工艺的n型IBC硅太阳能电池制作方法
CN109285897A (zh) 一种高效钝化接触晶体硅太阳电池及其制备方法
CN109473492A (zh) 适合规模化量产的mwt异质结硅太阳电池及其制备方法
CN206148449U (zh) 一种适合薄片化的n型pert双面电池结构
CN104157724A (zh) 选择性纳米发射极太阳能电池及其制备方法
CN101866971A (zh) 具有选择性发射级太阳能电池片
CN102157585B (zh) 一种均匀浅发射极太阳电池的制备方法
CN103594530A (zh) 正面热氧化、选择性发射结与背钝化结合的晶硅太阳能电池及其制造方法
CN104134706B (zh) 一种石墨烯硅太阳电池及其制作方法
CN202189800U (zh) 一种选择性发射极的晶体硅太阳能电池
CN106653923B (zh) 一种适合薄片化的n型pert双面电池结构及其制备方法
CN202585426U (zh) 一种晶体硅太阳电池
CN209056506U (zh) 适合规模化量产的mwt异质结硅太阳电池
CN204102912U (zh) 一种石墨烯硅太阳电池
CN103078004A (zh) 一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法
CN110534614A (zh) 一种p型晶体硅电池的制备方法
CN109755330A (zh) 用于钝化接触结构的预扩散片及其制备方法和应用
CN202134543U (zh) 掺杂碳化硅薄膜诱导背场的双面钝化太阳电池
CN204741023U (zh) 一种新型柔性太阳能电池板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
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: 20190716