CN112310232A - 太阳电池及生产方法、电池组件 - Google Patents
太阳电池及生产方法、电池组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112310232A CN112310232A CN202011112231.3A CN202011112231A CN112310232A CN 112310232 A CN112310232 A CN 112310232A CN 202011112231 A CN202011112231 A CN 202011112231A CN 112310232 A CN112310232 A CN 112310232A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- passivation layer
- layer
- metal
- interface passivation
- silicon substrate
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 171
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 138
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 138
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 109
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 109
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 109
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 103
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 18
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims description 15
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 8
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KOPBYBDAPCDYFK-UHFFFAOYSA-N caesium oxide Chemical compound [O-2].[Cs+].[Cs+] KOPBYBDAPCDYFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001942 caesium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 4
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910005535 GaOx Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003070 TaOx Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910007667 ZnOx Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 2
- NNDLQUNWZOIESH-UHFFFAOYSA-N 8-hydroxy-7-[[7-[(8-hydroxy-5-sulfoquinoline-7-carbonyl)amino]-4-[3-[(8-hydroxy-5-sulfoquinoline-7-carbonyl)amino]propyl]heptyl]carbamoyl]quinoline-5-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=NC2=C(O)C(C(=O)NCCCC(CCCNC(=O)C=3C(=C4N=CC=CC4=C(C=3)S(O)(=O)=O)O)CCCNC(=O)C3=C(C4=NC=CC=C4C(=C3)S(O)(=O)=O)O)=CC(S(O)(=O)=O)=C21 NNDLQUNWZOIESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015711 MoOx Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910009973 Ti2O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003081 TiO2−x Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003087 TiOx Inorganic materials 0.000 description 1
- XGCTUKUCGUNZDN-UHFFFAOYSA-N [B].O=O Chemical compound [B].O=O XGCTUKUCGUNZDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
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
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for 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
- H01L31/04—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
-
- 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
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
-
- 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
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
- H01L31/1864—Annealing
-
- 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
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
- H01L31/1868—Passivation
-
- 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
-
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明提供了太阳电池及生产方法、电池组件,涉及光伏技术领域。太阳电池包括:硅基底;电极接触结构位于硅基底上;电极接触结构包括:界面钝化层、低功函数金属层、金属电极;在电极接触结构中,界面钝化层靠近硅基底;低功函数金属层层叠在界面钝化层上,金属电极设置在低功函数金属层上;界面钝化层的材料包括金属氧化物;界面钝化层具有电子选择性;金属氧化物中含有第一金属,低功函数金属层中含有第二金属,第二金属的活动性大于第一金属的活动性。本申请中,第二金属会对界面钝化层起到还原作用,使界面钝化层中的氧空位增加,利于提升导电性,降低了硅基底与界面钝化层的势垒高度,降低了硅基底与界面钝化层的接触电阻率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域,特别是涉及一种太阳电池及生产方法、电池组件。
背景技术
硅太阳电池具有广泛的应用前景。现有的硅太阳电池中,硅基底与金属的电极结构直接接触的势垒高度较高。
发明内容
本发明提供一种太阳电池及生产方法、电池组件,旨在解决硅太阳电池中,硅基底与金属的电极结构直接接触的势垒高度较高的问题。
根据本发明的第一方面,提供了一种太阳电池,包括:
硅基底;
以及电极接触结构,位于所述硅基底上;
所述电极接触结构包括:界面钝化层、低功函数金属层、以及金属电极;
在所述电极接触结构中,所述界面钝化层靠近所述硅基底设置;所述低功函数金属层层叠在所述界面钝化层上,所述金属电极设置在所述低功函数金属层上;
所述界面钝化层的材料包括金属氧化物;所述界面钝化层具有电子选择性;
所述金属氧化物中含有第一金属,所述低功函数金属层中含有第二金属,所述第二金属的活动性大于所述第一金属的活动性。
本发明实施方式中,低功函数金属层中的第二金属的活动性,大于界面钝化层中的金属氧化物中的第一金属的活动性,进而,在退火过程中,低功函数金属层中的第二金属会对界面钝化层起到还原作用,使得界面钝化层中的氧空位增加,氧空位的增加,有利于提升导电性,进而,提升了界面钝化层对电子的传输性能,改善了硅基底表面的能带排列,降低了硅基底与界面钝化层的势垒高度,降低了硅基底与界面钝化层的接触电阻率,提高了太阳电池的填充因子。同时,在退火过程中,界面钝化层中的晶粒增大,也降低了硅基底与界面钝化层的接触电阻率。位于硅基底的上的界面钝化层、低功函数金属层,降低了硅基底带隙中的金属诱导的间隙态占据,使费米能级脱钉。由于硅基底与电子选择性的界面钝化层之间的导带偏移量很小,而价带偏移量较大,阻挡了空穴从硅基底到界面钝化层,减少了界面处的肖特基势垒高度,增加了太阳电池的载流子提取,也抑制了界面处的载流子复合,实现无掺杂欧姆接触。而且,上述太阳电池具有一维载流子传输模式,可以提高太阳电池的填充因子。
可选的,所述界面钝化层的材料选自氧化钛、氧化铌、氧化钽、氧化镓、氧化锌、氧化铯中的至少一种;
所述界面钝化层的厚度为1nm-20nm。
可选的,所述第二金属选自钙、镁、钡、铯、锶、钇、铈、钐、铕、钕、钍、钆、铪、镥、镧或钛中的至少一种。
可选的,所述界面钝化层覆盖所述硅基底的整个表面;
或,所述界面钝化层覆盖所述硅基底的部分表面;
所述表面为所述硅基底的向光面或背光面。
可选的,所述硅基底的部分表面的面积,占所述硅基底的整个表面的面积的比例小于或等于10%。
可选的,在所述界面钝化层覆盖所述硅基底的整个表面的情况下,所述界面钝化层的厚度为5nm-20nm;
在所述界面钝化层覆盖所述硅基底的部分表面的情况下,所述界面钝化层的厚度为1nm-10nm。
可选的,所述电极接触结构还包括:位于所述界面钝化层和所述低功函数金属层之间的隧穿层;所述隧穿层的材料选自:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅或非晶硅的至少一种;所述隧穿层的厚度为0.5nm-3nm。
可选的,所述太阳电池还包括:位于所述硅基底和所述界面钝化层之间的第一钝化层;所述第一钝化层的材料选自氧化硅、氧化钛、氧化铝、氢化非晶硅中的至少一种;所述第一钝化层的厚度为1nm-2nm。
可选的,所述太阳电池还包括空穴选择层;
所述空穴选择层和所述界面钝化层,分别位于所述硅基底的向光面和背光面;
或,所述界面钝化层和所述空穴选择层,分别位于所述硅基底的背光面的第一区域和第二区域。
根据本发明的第二方面,还提供一种太阳电池的生产方法,包括如下步骤:
提供硅基底;
在所述硅基底上设置界面钝化层;所述界面钝化层的材料包括金属氧化物;所述金属氧化物中含有第一金属;所述界面钝化层具有电子选择性;
在所述界面钝化层上设置低功函数金属层;所述低功函数金属层中含有第二金属,所述第二金属的活动性大于所述第一金属的活动性;
在所述低功函数金属层上设置金属电极,得到电池前体;
对所述电池前体退火,所述界面钝化层、所述低功函数金属层、所述金属电极在退火过程中,形成电极接触结构。
根据本发明的第三方面,还提供一种电池组件,包括:任一前述的太阳电池。
上述太阳电池的生产方法、电池组件,具有与前述太阳电池相同或相似的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对本发明实施方式的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一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施方式中的第一种太阳电池的结构示意图;
图2示出了本发明实施方式中的第二种太阳电池的结构示意图;
图3示出了本发明实施方式中的第三种太阳电池的结构示意图;
图4示出了本发明实施方式中的第四种太阳电池的结构示意图;
图5示出了本发明实施方式中的第五种太阳电池的结构示意图;
图6示出了本发明实施方式中的第六种太阳电池的结构示意图;
图7示出了本发明实施方式中的第七种太阳电池的结构示意图;
图8示出了本发明实施方式中的第八种太阳电池的结构示意图。
附图编号说明:
1-硅基底,2-电极接触结构,21-界面钝化层,22-低功函数金属层,23-金属电极,24-隧穿层,3-第一电极,4-钝化减反层,5-发射极层,6-局域重掺杂区,7-第一钝化层,8-空穴选择层,9-第二钝化层,10-钝化掩膜层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施方式中,参照图1所示,图1示出了本发明实施方式中的第一种太阳电池的结构示意图。该太阳电池包括:硅基底1,对硅基底1的掺杂类型不作具体限定。例如,硅基底1可以为N型掺杂或P型掺杂。N型轻掺杂硅基底包含N型导电掺杂剂(例如磷P、砷As、锑Sb),其掺杂浓度可以为5×1014-1×1016cm-3。采用N型硅基底,可以对减少寿命的污染物具有更大的抵抗能力,并且由于没有硼氧缺陷可以避免性能退化。同时,上述掺杂浓度较轻,轻掺杂利于降低俄歇复合和带隙变窄效应,提高少数载流子的寿命和载流子扩散长度,提高电池电流密度,在低掺杂浓度的晶体硅基底上获得高的转换效率。
电极接触结构2位于硅基底1上,具体可以位于硅基底1的电子传输侧,如,可以是在硅基底1的向光面或背光面。硅基底1的向光面为接收光的表面,背光面为与向光面相对的表面。电极接触结构2包括:界面钝化层21、低功函数金属层22、金属电极23。界面钝化层21、低功函数金属层22、金属电极23三者在硅基底1的背光面的投影具有重合区域。三者的投影可以完全重合或部分重合,不作具体限定。界面钝化层21、低功函数金属层22、金属电极23三者中,界面钝化层21靠近硅基底1,金属电极23远离硅基底1,低功函数金属层22层叠在界面钝化层21上,金属电极23设置在低功函数金属层22上。界面钝化层21的材料包括金属氧化物。界面钝化层21具有电子选择性,即选择性通过电子。界面钝化层21具有电子选择作用,无需使用自燃、爆炸性硅烷和有毒的磷气体前体制作电子选择接触结构,可以降低成本、降低生产危险系数。界面钝化层21还可以起到良好的界面钝化作用。
界面钝化层21中的金属氧化物含有第一金属,低功函数金属层22中含有第二金属。低功函数金属层22中的第二金属的活动性大于界面钝化层21中第一金属的活动性,即,低功函数金属层22中的第二金属能够还原界面钝化层21中的金属氧化物,进而,在退火过程中,低功函数金属层22中的第二金属会对界面钝化层21起到还原作用,使得界面钝化层21中的氧空位增加,而氧空位的增加,有利于提升导电性,进而,提升了界面钝化层21对电子的传输性能,改善了硅基底1表面的能带排列,降低了硅基底1与界面钝化层21的势垒高度,降低了硅基底1与界面钝化层21的接触电阻率,提高了太阳电池的填充因子。同时,在退火过程中,界面钝化层21中的晶粒增大,也降低了硅基底1与界面钝化层21的接触电阻率。位于硅基底1的电子侧的界面钝化层21、低功函数金属层22,降低了硅基底1带隙中的金属诱导的间隙态占据,使费米能级脱钉。由于硅基底1与电子选择性的界面钝化层21之间的导带偏移量很小,而价带偏移量较大(如大于2.0eV),阻挡了空穴从硅基底1到界面钝化层21,减少了界面处的肖特基势垒高度,增加了太阳电池的载流子提取,也抑制了界面处的载流子复合,实现无掺杂欧姆接触。而且,上述太阳电池具有一维载流子传输模式,可以提高太阳电池的填充因子。上述退火可以为低温退火,温度在300-600℃,退火时间5min-60min。
需要说明的是,即使退火过程中发生了还原反应,上述界面钝化层21、低功函数金属层22、金属电极23三者均依然存在,退火后三者中原有的物质依然是主体,界面钝化层21、低功函数金属层22之间是否具有明显的界面不作具体限定,低功函数金属层22、金属电极23之间存在明显的界面。
上述金属电极23作为电子端电极,用于收集电子。金属电极23可以为Al电极、Ag电极或Al/Ag叠层电极等。例如,金属电极23可以通过蒸镀薄的Al与Ag的叠层,并通过电镀进行Ag层增厚。
可选的,界面钝化层21的材料选自氧化钛(TiOx)、氧化铌(NbOx)、氧化钽(TaOx)、氧化镓(GaOx)、氧化锌(ZnOx)、氧化铯(CsOx)中的至少一种。上述材料的界面钝化层21,与硅基底1具有更新小的导带差异和较大的价带差异,对空穴提供了障碍,具有良好的电子选择性,且与低功函数金属层22容易发生还原反应。而且,上述材料的界面钝化层21还具有较宽的带隙以及合适的光学折射系数,有利于提高硅基太阳电池的性能。如,TiOx的带隙为3.45eV,NbOx的带隙为3.7eV,TaOx的带隙为4.4eV,GaOx的带隙为4.9eV,ZnOx的带隙为3.37eV,CsOx的带隙为5.7eV。TiOx的光学折射系数为2.35,NbOx的光学折射系数为2.3,TaOx的光学折射系数为2.1,GaOx的光学折射系数为1.92,ZnOx的光学折射系数为2.0,CsOx的光学折射系数为1.96。需要说明的是,上述化学式中的x,本领域技术人员根据实际需要确定。
界面钝化层21的厚度h1为1nm-20nm,厚度h1为界面钝化层21、低功函数金属层22、金属电极23三者层叠的方向上的尺寸。上述厚度的界面钝化层层21电子选择性能优。
可选的,低功函数金属层22中的第二金属选自钙(Ca)、镁(Mg)、钡(Ba)、铯(Cs)、锶(Sr)、钇(Y)、铈(Ce)、钐(Sm)、铕(Eu)、钕(Nd)、钍(Th)、钆(Gd)、铪(Hf)、镥(Lu)、镧(La)或钛(Ti)中的至少一种。上述第二金属的活动性较强,对界面钝化层21的还原程度较强,在界面钝化层21形成更多的氧空位,进一步提升电子选择性。
例如,若界面钝化层21的材料选自TiO2,还原TiO2最低功函数的金属是Al,Al的功函数约等于4.2eV。若低功函数金属层22中的第二金属为Ca。由于Ca的功函数约等于2.9eV,Ca的功函数远远低于Al的功函数,因此Ca能够还原TiO2。TiO2被还原成TiO、Ti2O3和其他非化学计量的氧化物,氧空位的TiO2-x导电性高于化学计量的TiO2。具有高浓度氧空位的氧化钛具有更高的导电性,降低了Si/TiO2异质结的接触电阻率,从而提高了电池的填充因子。此外,混合气体(FGA)退火过程中氧化钛薄膜的粗化也可以降低接触电阻率。需要说明的是,本领领域技术人员根据实际需要设定化学式中的x。
参照图1所示,可选的,该太阳电池还可以包括发射极层5,发射极层5与电极接触结构2可以分别位于硅基底1的向光面和背光面。第一电极3位于发射极层5上,第一电极3与发射极层5电性接触。发射极层5的向光面可以设置有钝化减反层4,第一电极3通过钝化减反层4上的开口与发射极层5电性接触。在第一电极3与发射极层4接触处还可以设置有局域重掺杂区6,局域重掺杂区6的掺杂类型与发射极层5相同,掺杂浓度大于发射极层5的掺杂浓度。发射极层5的掺杂类型与硅基底1的掺杂类型相反,且掺杂浓度大于硅基底1,局域重掺杂区6与发射极层5形成高低结,既能钝化电池的接触,降低接触区域表面复合,同时能与第一电极3形成良好的欧姆接触,进一步提高电池的开路电压和转换效率。例如,若硅基底1若为N型掺杂,局域重掺杂区6的p++与发射极层5的p+,形成p++/p+。
第一电极3可以为Al、Al/Ag、Ni/Cu、Ni/Cu/Sn、Cr/Pd/Ag或Ni/Cu/Ag电极中的任意一种。第一电极3可以和电极接触结构2中的金属电极23可以通过各种已知的方法制作,并且可以无需高温烧结工艺,以降低热影响和对电池性能的不利影响。例如,第一电极3和金属电极23可以通过丝网印刷、打印、激光转印低温浆料或电子束蒸发、热蒸镀、电镀的方式形成。
可选的,参照图2所示,图2示出了本发明实施方式中的第二种太阳电池的结构示意图。太阳电池还可以包括空穴选择层8,空穴选择层8用于对空穴起到选择性作用。空穴选择层8和界面钝化层21,分别位于硅基底的1向光面和背光面,形成双面电池。该太阳电池中还可以包括位于硅基底1和空穴选择层8之间的第二钝化层9。
或,可选的,参照图3所示,图3示出了本发明实施方式中的第三种太阳电池的结构示意图。界面钝化层21和空穴选择层8,分别位于硅基底1的背光面的第一区域和第二区域,形成IBC电池。需要说明的是,第一区域和第二区域的大小均不作具体限定。例如,在电子为少数载流子的情况下,第一区域可以大于第二区域,在空穴为少数载流子的情况下,第二区域可以大于第一区域,以便于少数载流子的收集。IBC电池由于完全消除了电池向光面的遮光,也无需向光面开口和金属化工艺,避免了对向光面的钝化层的损伤和金属化接触处的复合,可以进一步提高电池效率,无掺杂异质结电池结构避免了高温工艺,简化工艺流程。
空穴选择层8的材料不作具体限定。例如,空穴选择层8的材料可以选自MoOx,空穴选择层8可以与前述的界面钝化层,制造无掺杂的c-Si太阳电池,即无需高温扩散形成发射极层,而是应用MoOx空穴选择性接触形成无掺杂异质结。
可选的,参照图4所示,图4示出了本发明实施方式中的第四种太阳电池的结构示意图。电极接触结构2还包括:位于界面钝化层21和低功函数金属层22之间的隧穿层24,隧穿层24的材料选自:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅或非晶硅的至少一种。隧穿层的24厚度h2为0.5nm-3nm。上述隧穿层24与界面钝化层21和低功函数金属层22均不发生化学反应,在退火过程中,低功函数金属层22中的部分金属原子能够穿过隧穿层24,进入至界面钝化层21中。也就是说,隧穿层24并不能阻止低功函数金属层22中的部分金属原子进入界面钝化层21中,而是可以控制低功函数金属层22中金属原子进入界面钝化层21中的数量和速度,进而,调整低功函数金属层22中金属原子与界面钝化层21的氧化还原反应程度,并且不会阻碍电子的传输。此外,隧穿层24还可以阻止界面钝化层21中氧原子向外扩展,提高电池性能的稳定性。
可选的,太阳电池还可以包括:位于硅基底1和界面钝化层21之间的第一钝化层7,第一钝化层7的材料选自氧化硅、氧化钛、氧化铝、氢化非晶硅中的至少一种。第一钝化层7的厚度为1nm-2nm。上述第一钝化层7可以起到空穴阻断作用,且不会阻碍电子的传输。例如,第一钝化层7若厚度为1nm-2nm的SiO2,SiO2具有较宽的带隙,进而具有更强的空穴阻挡能力,可隧穿的SiO2界面层可以减轻SiO2基电子选择钝化接触的接触电阻。再例如,若第一钝化层7若为采用原子层沉积形成的厚度<1nm的Al2O3,隧穿电阻低,具有良好的隧穿效果。
可选的,低功函数金属层22在硅基底1的一侧的投影,与界面钝化层21在硅基底1的一侧的投影具有重合区域,两者主要通过投影与重合区域的部分,在退火过程中产生氧化还原反应。重合区域的大小不作具体限定。例如,两者的投影可以是完全重合。
可选的,参照图1、图2、图4所示,界面钝化层21覆盖硅基底1的整个表面,硅基底1的表面为硅基底1的向光面或背光面。即,界面钝化层21与硅基底1整面接触。低功函数金属层22与界面钝化层21在硅基底1上的投影可以完全重合。
图5示出了本发明实施方式中的第五种太阳电池的结构示意图。图6示出了本发明实施方式中的第六种太阳电池的结构示意图。图7示出了本发明实施方式中的第七种太阳电池的结构示意图。图8示出了本发明实施方式中的第八种太阳电池的结构示意图。或,可选的,参照图5、图6、图7、图8,界面钝化层21覆盖硅基底1的部分表面,此处,硅基底1的表面同样为硅基底1的向光面或背光面,即为部分接触。低功函数金属层22与界面钝化层21在硅基底1上的投影也可以完全重合。可以通过设置具有开孔的钝化掩膜层10实现部分接触,需要说明的是钝化掩膜层10可以不用去除,以降低加工复杂度。钝化掩膜层10中的氢还可以扩散,以降低表面缺陷。图7、图8中,钝化掩膜层10的背光面没有设置界面钝化层21和低功函数金属层22。
可选的,在界面钝化层21覆盖硅基底1的部分表面的情况下或部分接触的情况下,该部分表面的面积占硅基底1的整个表面的面积的比例小于或等于10%,不仅减小了接触电阻率,而且便于加工、加工成本较低。
在界面钝化层21覆盖硅基底1的整个表面的情况下或整面接触的情况下,界面钝化层21的厚度为5nm-20nm,整面接触的情况下,界面钝化层21厚度的变化,对接触电阻率影响不大,上述厚度的界面钝化层21,不仅提升了界面钝化效果,而且接触电阻率也较小。例如,在界面钝化层21覆盖硅基底1的整个表面的情况下,界面钝化层21的厚度为9nm。
在界面钝化层21覆盖硅基底的部分表面的情况下或局部接触的情况下,界面钝化层的厚度为1nm-10nm,上述厚度的界面钝化层21兼顾了界面钝化效果和接触电阻率,界面钝化效果好,且接触电阻率较小。例如,在界面钝化层21覆盖硅基底的部分表面的情况下,界面钝化层21的厚度为3nm。
本发明实施方式还提供了一种太阳电池的生产方法,该方法包括如下步骤:
步骤S1,提供硅基底。
步骤S2,在所述硅基底上设置界面钝化层;所述界面钝化层的材料包括金属氧化物;所述金属氧化物中含有第一金属;所述界面钝化层具有电子选择性。
界面钝化层可以通过原子层沉积方法形成,沉积厚度可以为1nm-20nm,并且可以对于整面接触和局部接触中的应用采用不同的厚度。
步骤S3,在所述界面钝化层上设置低功函数金属层;所述低功函数金属层中含有第二金属,所述第二金属的活动性大于所述第一金属的活动性。
低功函数金属层可以通过热蒸发蒸镀或溅射沉积而成。
步骤S4,在所述低功函数金属层上设置金属电极,得到电池前体。
对于金属电极的制备不作具体限定。例如,在低真空压力(<5x10-7Torr)下从固态源热蒸发约30nm的薄层钙,作为低功函数金属层。在不破坏真空的情况下,在同一腔室中连续蒸发约150nm的Al电极层,随后蒸发约150nm的Al以加厚电极层。
步骤S5,对所述电池前体退火,所述界面钝化层、所述低功函数金属层、所述金属电极在退火过程中,形成电极接触结构。
如,将电池前体置于300-600℃的混合气体中退火30分钟左右。界面钝化层、低功函数金属层在退火过程中,发生还原反应。界面钝化层、低功函数金属层、金属电极三者在退火过程中,形成电极接触结构。退火过程可使电镀的第一电极与硅基体形成良好的欧姆接触,同时可以驱使钝化掩膜层中的氢扩散到硅基体中,以降低表面缺陷。
该电池的生产方法还可以包括:对硅基底进行清洗、制绒,并在硅基底的向光面扩散硼,形成发射极层,在发射极层的向光面沉积钝化减反层,在向光面和背光面沉积SiNx钝化层,后续同时可以作为背面局部钝化接触结构制作的钝化掩膜层,并且最终不需要去除。
在硅基底的向光面设置有钝化减反层的情况下,通过激光烧蚀或化学蚀刻钝化减反层形成接触开口,然后电镀进行Ni/Cu/Ag金属叠层形成第一电极。第一钝化层通过原子层沉积(ALD)、PECVD、LPCVD沉积或者通过热氧化形成。
本发明实施方式还提供了一种电池组件,包括:任一前述太阳电池。上述太阳电池生产方法、电池组件中的电极接触结构具体可以参照前述太阳电池中有关记载,并能达到相同或相似的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
上面结合附图对本发明的实施方式进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种太阳电池,其特征在于,包括:
硅基底;
以及电极接触结构,位于所述硅基底上;
所述电极接触结构包括:界面钝化层、低功函数金属层、以及金属电极;
在所述电极接触结构中,所述界面钝化层靠近所述硅基底设置;所述低功函数金属层层叠在所述界面钝化层上,所述金属电极设置在所述低功函数金属层上;
所述界面钝化层的材料包括金属氧化物;所述界面钝化层具有电子选择性;
所述金属氧化物中含有第一金属,所述低功函数金属层中含有第二金属,所述第二金属的活动性大于所述第一金属的活动性。
2.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述界面钝化层的材料选自氧化钛、氧化铌、氧化钽、氧化镓、氧化锌、氧化铯中的至少一种;
所述界面钝化层的厚度为1nm-20nm。
3.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述第二金属选自钙、镁、钡、铯、锶、钇、铈、钐、铕、钕、钍、钆、铪、镥、镧或钛中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述界面钝化层覆盖所述硅基底的整个表面;
或,所述界面钝化层覆盖所述硅基底的部分表面;
所述表面为所述硅基底的向光面或背光面。
5.根据权利要求4所述的太阳电池,其特征在于,所述硅基底的部分表面的面积,占所述硅基底的整个表面的面积的比例小于或等于10%;
在所述界面钝化层覆盖所述硅基底的整个表面的情况下,所述界面钝化层的厚度为5nm-20nm;
在所述界面钝化层覆盖所述硅基底的部分表面的情况下,所述界面钝化层的厚度为1nm-10nm。
6.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述电极接触结构还包括:位于所述界面钝化层和所述低功函数金属层之间的隧穿层;所述隧穿层的材料选自:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅或非晶硅的至少一种;所述隧穿层的厚度为0.5nm-3nm。
7.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述太阳电池还包括:位于所述硅基底和所述界面钝化层之间的第一钝化层;所述第一钝化层的材料选自氧化硅、氧化钛、氧化铝、氢化非晶硅中的至少一种;所述第一钝化层的厚度为1nm-2nm。
8.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述太阳电池还包括空穴选择层;
所述空穴选择层和所述界面钝化层,分别位于所述硅基底的向光面和背光面;
或,所述界面钝化层和所述空穴选择层,分别位于所述硅基底的背光面的第一区域和第二区域。
9.一种太阳电池的生产方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供硅基底;
在所述硅基底上设置界面钝化层;所述界面钝化层的材料包括金属氧化物;所述金属氧化物中含有第一金属;所述界面钝化层具有电子选择性;
在所述界面钝化层上设置低功函数金属层;所述低功函数金属层中含有第二金属,所述第二金属的活动性大于所述第一金属的活动性;
在所述低功函数金属层上设置金属电极,得到电池前体;
对所述电池前体退火,所述界面钝化层、所述低功函数金属层、所述金属电极在退火过程中,形成电极接触结构。
10.一种电池组件,其特征在于,包括:权利要求1-8中任一所述的太阳电池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011112231.3A CN112310232B (zh) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 太阳电池及生产方法、电池组件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011112231.3A CN112310232B (zh) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 太阳电池及生产方法、电池组件 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112310232A true CN112310232A (zh) | 2021-02-02 |
CN112310232B CN112310232B (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=74328089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011112231.3A Active CN112310232B (zh) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 太阳电池及生产方法、电池组件 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112310232B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114744055A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-07-12 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种太阳能电池及其接触结构、电池组件和光伏系统 |
CN115000189A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-09-02 | 西安隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种背接触太阳能电池及其制备方法 |
CN115148831A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-10-04 | 苏州大学 | 一种光伏器件用电子选择性传输材料及其应用 |
JP7389861B1 (ja) | 2022-05-31 | 2023-11-30 | ジョジアン ジンコ ソーラー カンパニー リミテッド | 太陽電池、その製造方法、及び光起電力モジュール |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104412394A (zh) * | 2012-06-29 | 2015-03-11 | 洛桑联邦理工学院 | 太阳能电池 |
CN105900248A (zh) * | 2013-11-11 | 2016-08-24 | 索莱克赛尔公司 | 电介质钝化的金属绝缘体光伏太阳能电池 |
CN105932080A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-09-07 | 苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司 | 异质结太阳能电池及其制备方法 |
CN105940503A (zh) * | 2013-12-02 | 2016-09-14 | 索莱克赛尔公司 | 用于背接触背结太阳能电池的钝化触点 |
CN106449781A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-22 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 钝化接触太阳能电池 |
CN106687617A (zh) * | 2014-07-15 | 2017-05-17 | 奈特考尔技术公司 | 激光转印ibc太阳能电池 |
CN211350668U (zh) * | 2019-09-18 | 2020-08-25 | 浙江大学 | 基于无栅线、无掺杂接触的单晶硅异质结太阳能电池 |
-
2020
- 2020-10-16 CN CN202011112231.3A patent/CN112310232B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104412394A (zh) * | 2012-06-29 | 2015-03-11 | 洛桑联邦理工学院 | 太阳能电池 |
CN105900248A (zh) * | 2013-11-11 | 2016-08-24 | 索莱克赛尔公司 | 电介质钝化的金属绝缘体光伏太阳能电池 |
CN105940503A (zh) * | 2013-12-02 | 2016-09-14 | 索莱克赛尔公司 | 用于背接触背结太阳能电池的钝化触点 |
CN106687617A (zh) * | 2014-07-15 | 2017-05-17 | 奈特考尔技术公司 | 激光转印ibc太阳能电池 |
CN105932080A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-09-07 | 苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司 | 异质结太阳能电池及其制备方法 |
CN106449781A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-22 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 钝化接触太阳能电池 |
CN211350668U (zh) * | 2019-09-18 | 2020-08-25 | 浙江大学 | 基于无栅线、无掺杂接触的单晶硅异质结太阳能电池 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
CHO, JY等: "Passivating electron-selective contacts for silicon solar cells based on an a-Si:H/TiOx stack and a low work function metal", 《PROGRESS IN PHOTOVOLTAICS》 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114744055A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-07-12 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种太阳能电池及其接触结构、电池组件和光伏系统 |
CN114744055B (zh) * | 2022-03-11 | 2024-03-29 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种太阳能电池及其接触结构、电池组件和光伏系统 |
CN115000189A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-09-02 | 西安隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种背接触太阳能电池及其制备方法 |
CN115000189B (zh) * | 2022-05-30 | 2023-12-05 | 西安隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种背接触太阳能电池及其制备方法 |
JP7389861B1 (ja) | 2022-05-31 | 2023-11-30 | ジョジアン ジンコ ソーラー カンパニー リミテッド | 太陽電池、その製造方法、及び光起電力モジュール |
JP2023177187A (ja) * | 2022-05-31 | 2023-12-13 | ジョジアン ジンコ ソーラー カンパニー リミテッド | 太陽電池、その製造方法、及び光起電力モジュール |
CN115148831A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-10-04 | 苏州大学 | 一种光伏器件用电子选择性传输材料及其应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112310232B (zh) | 2023-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112310232B (zh) | 太阳电池及生产方法、电池组件 | |
US11721783B2 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
CN114843349B (zh) | 太阳能电池 | |
EP2811539B1 (en) | Solar cell with multilayered structure and manufacturing method thereof | |
CN112310233B (zh) | 太阳电池及生产方法、电池组件 | |
CN111816726B (zh) | 背接触太阳电池及生产方法、背接触电池组件 | |
EP4195301A1 (en) | Solar cell and photovoltaic module | |
CN114883421A (zh) | 一种双面钝化接触太阳能电池及其制作方法 | |
CN116848645A (zh) | 用于太阳能电池的钝化和导电层结构 | |
CN112151625A (zh) | 太阳电池及生产方法、电池组件 | |
KR101886832B1 (ko) | 전하 선택 접합 실리콘 태양 전지 제조 방법 | |
KR20200061479A (ko) | 전하선택 박막을 포함하는 실리콘 태양전지 및 이의 제조방법 | |
CN114695583B (zh) | 太阳电池及生产方法、光伏组件 | |
CN111864014A (zh) | 一种太阳能电池及其制造方法 | |
WO2022134992A1 (zh) | 太阳能电池及生产方法、光伏组件 | |
KR20210064731A (ko) | 전하선택접촉 태양전지용 하부전극 형성방법 및 이 방법을 이용한 전하선택접촉 태양전지 | |
WO2022134990A1 (zh) | 太阳能电池及生产方法、光伏组件 | |
CN213692066U (zh) | 太阳电池及电池组件 | |
EP4358162A2 (en) | Photovoltaic cell, method for manufacturing same, and photovoltaic module | |
CN114678433B (zh) | 太阳能电池及生产方法、光伏组件 | |
CN218827187U (zh) | 一种太阳能电池结构 | |
CN114744053B (zh) | 太阳能电池及生产方法、光伏组件 | |
CN114744064B (zh) | 太阳能电池及生产方法、光伏组件 | |
CN212676289U (zh) | 太阳电池及光伏组件 | |
KR102243251B1 (ko) | 후면 전극 전하 선택 접합형 태양 전지 제조 방법 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |