CN112670354A - 一种高效钝化结构电池及其制备方法 - Google Patents
一种高效钝化结构电池及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112670354A CN112670354A CN202011501318.XA CN202011501318A CN112670354A CN 112670354 A CN112670354 A CN 112670354A CN 202011501318 A CN202011501318 A CN 202011501318A CN 112670354 A CN112670354 A CN 112670354A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- sio
- type crystalline
- crystalline silicon
- silicon
- 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
Links
- 238000002161 passivation Methods 0.000 title claims abstract description 111
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 28
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 53
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 48
- QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N gallium(III) oxide Inorganic materials O=[Ga]O[Ga]=O QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 102
- 229910020286 SiOxNy Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 19
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 19
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 9
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 9
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 8
- HJELPJZFDFLHEY-UHFFFAOYSA-N silicide(1-) Chemical compound [Si-] HJELPJZFDFLHEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 22
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 229910017107 AlOx Inorganic materials 0.000 description 3
- 101001073212 Arabidopsis thaliana Peroxidase 33 Proteins 0.000 description 3
- 101001123325 Homo sapiens Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-beta Proteins 0.000 description 3
- 102100028961 Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-beta Human genes 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006388 chemical passivation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及太阳能电池技术领域，针对现有技术钝化膜致密性和厚度均匀性差的问题，公开了提供一种高效钝化结构电池及其制备方法，包括P型晶硅、设于所述P型晶硅正面的两个正电极和设于所述P型晶硅背面的两个负电极，所述P型晶硅的背面设有SiO2层，所述SiO2层上设有Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜。本发明背面采用SiO2+Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜+氮氧化硅＋氮化硅复合钝化膜，通过电池端提升效率，所述Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜每层膜的固定负电荷密度都不同，且都低于氧化铝，多层叠加可以保证钝化效果的同时，可以缓解正电荷降低钝化带来的不利影像，改善PID。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种高效钝化结构电池及其制备方法。
背景技术
目前PERC电池背面通常采用氧化铝作为钝化层，其固定负电荷密度为场钝化提供优良的效果，使其电池效率可以得到保证。但在实际的发电应用过程中往往会发现因钝化膜失效引起电池效率降低，继而影响后续终端组件功率输出等问题。为保证电池效率及组件功率稳定输出等问题，目前电池端从扩散方阻、SiNx膜层设计，组件端高致密性POE材料，低Na+玻璃等进行改善，但其仍表现出组件可靠性失效等问题，其背面复合速率得益于AlOx钝化膜已大幅改善，但是在钝化膜沉积过程中，因其致密性、厚度均匀性等问题，往往出现效率失效等问题，且在组件端因PID效应存在，AlOx钝化效果会变差；因此，关于PERC电池端的提效及缓解效率失效几率的问题亟需解决。
专利号CN201810649228.1，专利名称为“P型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件”，本发明公开了一种P型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件，属于太阳能电池技术领域。该P型晶体硅太阳能电池包括依次设置的正面电极、正面钝化层、发射极、P型晶体P型晶硅、背面钝化层以及背面电极，所述背面钝化层包括与所述P型晶体基体直接接触的氧化镓层。该太阳能电池中，利用氧化镓层所带有的负电荷对P型晶体P型晶硅的背表面进行化学钝化和场钝化，降低P型晶体P型晶硅背表面的硅原子的悬挂键和少数载流子数量，从而降低P型晶体P型晶硅背表面处的少数载流子复合速率，提高太阳能电池的电压与电流，提升太阳能电池的光电转换效率，进而提高光伏组件的输出功率，降低度电成本，提高光伏发电的性价比。
其不足之处在于，钝化膜沉积过程中存在致密性、厚度均匀性等问题，往往出现效率失效等问题，且在组件端因PID效应存在。
发明内容
本发明是为了克服钝化膜致密性和厚度均匀性差的问题，往往出现效率失效等问题，且在组件端因PID效应存在的问题，提供一种高效钝化结构电池及其制备方法，本发明拟在电池端提效及改善PID效应，背面采用SiO2+Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜+氮化硅+氮氧化硅+氮化硅复合钝化膜，通过电池端提升效率，所述Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜每层膜的固定负电荷密度都不同，且都低于氧化铝，多层叠加可以保证钝化效果的同时，可以缓解正电荷降低钝化带来的不利影像，改善PID。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高效钝化结构电池，包括P型晶硅、设于所述P型晶硅正面的两个负电极和设于所述P型晶硅背面的两个正电极，所述P型晶硅的背面设有SiO2层，所述SiO2层上设有Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜。
采用掺Ga晶硅作为P型晶硅，能够杜绝B-O复合缺陷态密度，利于缓解PID效应；SiO2钝化膜引入，可进一步缓解杂质原子进入P型晶硅中的速率，增加对P型晶硅的保护作用，有利对缓解PID；Ga原子相对较大，其Ga-O八面体中间隙较小，可以减缓杂质离子进入P型晶硅中速率，有利于缓解PID效应；Ga2O3钝化膜折射率高，其致密性优良，改善钝化膜均匀性；AlN与Ta2O5的固定负电荷密度在1012数量级，明显低于AlOx的1013数量级，相较AlOx具有优势；而Ga2O3中固定负电荷密度相对AlOx也较少，其复合钝化膜层可以减弱SiNx/SiOxNy中正电荷对其削弱作用，缓解PID。Ga2O3/AlN/Ta2O5中其固定负电荷密度及缺陷态密度依次降低，可以利用各层钝化性能依次将各层的表层缺陷很好的钝化，起到较好的钝化作用。
作为优选，所述P型晶硅的正面由内向外依次设有N+层、SiO2层、SiNx层及SiOxNy层，所述正电极穿过SiOxNy层、SiNx层、SiO2层及N+层。
正面SiOxNy在最外层，主要为减反射作用，提升电流密度，提高电池效率；SiNx为钝化及保护作用；背面SiNx在最外层，主要为钝化作用及保护作用；SiOxNy在内层主要是钝化作用。
作为优选，所述负电极与P型晶硅之间的接触区域设有N++层。
本发明采用了SE结构，结构可降低扩散层复合，由此可提高光线的短波响应，同时减少前金属电极与硅的接触电阻，使得短路电流、开路电压和填充因子都得到较好的改善，从而提高光转换效率，此处N+层与N++层的厚度一致，能够进一步提升P型晶硅正面结构的平整性与涂层的均匀性，使得光转化效率更高。
作为优选，所述P型晶硅的背面由内向外依次设有SiO2层、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜、SiOxNy层及SiNx层。
作为优选，Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜的排列顺序依次为Ga2O3层、AlN层及Ta2O5层，所述Ga2O3层与所述SiO2层接触，所述Ta2O5层与所述SiOxNy层接触。
作为优选，所述负电极依次穿过所述SiNx层、SiOxNy层、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜及SiO2层与所述P型晶硅相接触。
作为优选，所述负电极为Ag浆；所述正电极为Al浆。
作为优选，所述Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜的总厚度为2-15nm。
若叠层钝化膜的总厚度太薄，则钝化效果不明显；若叠层钝化膜的总厚度太厚，则会导致浆料烧不穿。必须界定在本发明的厚度范围内才能够依次将各层的表层缺陷很好的钝化，起到较好的钝化作用。
一种所述的高效钝化结构电池的制备方法，包括如下制备步骤：
1)、获得P型晶硅并制绒，其电阻率为0.5-1.5Ω.cm；
2)、将制绒后的硅片进行扩散、激光SE及刻蚀后得到洁净表面的半成品；
3)、刻蚀后半成品采用氧化法进行双面二氧化硅制备；
4)、将双面二氧化硅片源进行背面Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜制备，其厚度为2-15nm；
5)、在背面继续沉积氮氧化硅+氮化硅复合叠层膜，其中氮化硅在最顶层；
6)、正面沉积氮化硅+氮氧化硅复合叠层膜，其中氮氧化硅在最顶层；
7)、丝网印刷，经烧结后即可得到成品电池。
一种高效钝化结构电池的制备方法，步骤1)所述P型晶硅为掺Ga硅片。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)提供一种高效钝化结构电池及其制备方法，本发明拟在电池端提效及改善PID效应，背面采用SiO2+Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜+氮氧化硅+氮化硅复合钝化膜，通过电池端提升效率；
(2)所述Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜每层膜的固定负电荷密度都不同，且都低于氧化铝，多层叠加可以保证钝化效果的同时，可以缓解正电荷降低钝化带来的不利影像，改善PID；
(3)通过各沉积层之间的相互配合，既能够提升光的折射率，又能够减少杂质原子的渗入，具有显著的电池端提效与改善PID效应。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的制备工艺流程图。
图中：1、P型晶硅；2、负电极；3、正电极；4、SiO2层；5、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜；5.1、Ga2O3层；5.2、AlN层；5.3、Ta2O5层；6、SiOxNy层；7、SiNx层；8、N+层；9、N++层。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
总实施例
一种高效钝化结构电池，包括P型晶硅1、设于所述P型晶硅1正面的两个负电极2和设于所述P型晶硅1背面的两个正电极3，所述P型晶硅1的背面设有SiO2层4，所述SiO2层4上设有Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5。所述P型晶硅1的正面由内向外依次设有N+层8、SiO2层4、SiNx层7及SiOxNy层6，所述负电极2穿过SiOxNy层6、SiNx层7、SiO2层4及N+层8。所述负电极2与P型晶硅1之间的接触区域设有N++层9。所述P型晶硅1的背面由内向外依次设有SiO2层4、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5、SiOxNy层6及SiNx层7。Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5的排列顺序依次为Ga2O3层5.1、AlN层5.2及Ta2O5层5.3，所述Ga2O3层5.1与所述SiO2层4接触，所述Ta2O5层5.3与所述SiOxNy层6接触。所述正电极3依次穿过所述SiNx层7、SiOxNy层6、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5及SiO2层4与所述P型晶硅1相接触。所述负电极2为Ag浆；所述正电极3为Al浆。所述Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5的总厚度为2-15nm。
一种所述的高效钝化结构电池的制备方法，包括如下制备步骤：
1)、获得P型晶硅并制绒，P型晶硅的电阻率为0.5-1.5Ω·cm；
2)、将制绒后的P型晶硅进行扩散、激光SE及刻蚀后得到洁净表面的半成品；
3)、刻蚀后半成品采用氧化法进行双面二氧化硅制备；
4)、将双面二氧化硅片源进行背面Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜制备，其厚度为2-15nm；
5)、在背面继续沉积氮氧化硅+氮化硅复合叠层膜，其中氮化硅在最顶层；
6)、正面沉积氮化硅+氮氧化硅复合叠层膜，其中氮氧化硅在最顶层；
7)、丝网印刷，经烧结后即可得到成品电池。
步骤1所述P型晶硅为掺Ga硅片。
实施例1
一种高效钝化结构电池，包括P型晶硅1、设于所述P型晶硅1正面的两个负电极2和设于所述P型晶硅1背面的两个正电极3，所述P型晶硅1的背面设有SiO2层4，所述SiO2层4上设有Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5。所述P型晶硅1的正面由内向外依次设有N+层8、SiO2层4、SiNx层7及SiOxNy层6，所述负电极2穿过SiOxNy层6、SiNx层7、SiO2层4及N+层8。所述负电极2与P型晶硅1之间的接触区域设有N++层9。所述P型晶硅1的背面由内向外依次设有SiO2层4、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5、SiOxNy层6及SiNx层7。Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5的排列顺序依次为Ga2O3层5.1、AlN层5.2及Ta2O5层5.3，所述Ga2O3层5.1与所述SiO2层4接触，所述Ta2O5层5.3与所述SiOxNy层6接触。所述负电极3依次穿过所述SiNx层7、SiOxNy层6、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5及SiO2层4与所述P型晶硅1相接触。所述负电极2为Ag浆；所述正电极3为Al浆。
一种所述的高效钝化结构电池的制备方法，包括如下制备步骤：
1)、获得P型晶硅并制绒，P型晶硅的电阻率为1Ω·cm；
2)、将制绒后的P型晶硅进行扩散、激光SE及刻蚀后得到洁净表面的半成品；
3)、刻蚀后半成品采用氧化法进行双面二氧化硅制备；
4)、将双面二氧化硅片源进行背面Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜制备，其厚度为8nm；
5)、在背面继续沉积氮氧化硅+氮化硅复合叠层膜，其中氮化硅在最顶层；
6)、正面沉积氮化硅+氮氧化硅复合叠层膜，其中氮氧化硅在最顶层；
7)、丝网印刷，经烧结后即可得到成品电池。
步骤1所述P型晶硅为掺Ga硅片。
实施例2
一种高效钝化结构电池，包括P型晶硅1、设于所述P型晶硅1正面的两个负电极2和设于所述P型晶硅1背面的两个正电极3，所述P型晶硅1的背面设有SiO2层4，所述SiO2层4上设有Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5。所述P型晶硅1的正面由内向外依次设有N+层8、SiO2层4、SiNx层7及SiOxNy层6，所述负电极2穿过SiOxNy层6、SiNx层7、SiO2层4及N+层8。所述负电极2与P型晶硅1之间的接触区域设有N++层9。所述P型晶硅1的背面由内向外依次设有SiO2层4、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5、SiOxNy层6及SiNx层7。Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5的排列顺序依次为Ga2O3层5.1、AlN层5.2及Ta2O5层5.3，所述Ga2O3层5.1与所述SiO2层4接触，所述Ta2O5层5.3与所述SiOxNy层6接触。所述负电极3依次穿过所述SiNx层7、SiOxNy层6、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5及SiO2层4与所述P型晶硅1相接触。所述负电极2为Ag浆；所述正电极3为Al浆。
一种所述的高效钝化结构电池的制备方法，包括如下制备步骤：
1)、获得P型晶硅并制绒，P型晶硅的电阻率为0.5Ω·cm；
2)、将制绒后的P型晶硅进行扩散、激光SE及刻蚀后得到洁净表面的半成品；
3)、刻蚀后半成品采用氧化法进行双面二氧化硅制备；
4)、将双面二氧化硅片源进行背面Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜制备，其厚度为15nm；
5)、在背面继续沉积氮氧化硅+氮化硅复合叠层膜，其中氮化硅在最顶层；
6)、正面沉积氮化硅+氮氧化硅复合叠层膜，其中氮氧化硅在最顶层；
7)、丝网印刷，经烧结后即可得到成品电池。
步骤1所述P型晶硅为掺Ga硅片。
实施例3
一种高效钝化结构电池，包括P型晶硅1、设于所述P型晶硅1正面的两个负电极2和设于所述P型晶硅1背面的两个正电极3，所述P型晶硅1的背面设有SiO2层4，所述SiO2层4上设有Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5。所述P型晶硅1的正面由内向外依次设有N+层8、SiO2层4、SiNx层7及SiOxNy层6，所述负电极2穿过SiOxNy层6、SiNx层7、SiO2层4及N+层8。所述负电极2与P型晶硅1之间的接触区域设有N++层9。所述P型晶硅1的背面由内向外依次设有SiO2层4、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5、SiOxNy层6及SiNx层7。Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5的排列顺序依次为Ga2O3层5.1、AlN层5.2及Ta2O5层5.3，所述Ga2O3层5.1与所述SiO2层4接触，所述Ta2O5层5.3与所述SiOxNy层6接触。所述负电极3依次穿过所述SiNx层7、SiOxNy层6、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5及SiO2层4与所述P型晶硅1相接触。所述负电极2为Ag浆；所述正电极3为Al浆。
一种所述的高效钝化结构电池的制备方法，包括如下制备步骤：
1)、获得P型晶硅并制绒，P型晶硅的电阻率为1.5Ω·cm；
2)、将制绒后的P型晶硅进行扩散、激光SE及刻蚀后得到洁净表面的半成品；
3)、刻蚀后半成品采用氧化法进行双面二氧化硅制备；
4)、将双面二氧化硅片源进行背面Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜制备，其厚度为2nm；
5)、在背面继续沉积氮氧化硅+氮化硅复合叠层膜，其中氮化硅在最顶层；
6)、正面沉积氮化硅+氮氧化硅复合叠层膜，其中氮氧化硅在最顶层；
7)、丝网印刷，经烧结后即可得到成品电池。
步骤1所述P型晶硅为掺Ga硅片。
实施例4
一种高效钝化结构电池，包括P型晶硅1、设于所述P型晶硅1正面的两个负电极2和设于所述P型晶硅1背面的两个正电极3，所述P型晶硅1的背面设有SiO2层4，所述SiO2层4上设有Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5。所述P型晶硅1的正面由内向外依次设有N+层8、SiO2层4、SiNx层7及SiOxNy层6，所述负电极2穿过SiOxNy层6、SiNx层7、SiO2层4及N+层8。所述正电极2与P型晶硅1之间的接触区域设有N++层9。所述P型晶硅1的背面由内向外依次设有SiO2层4、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5、SiOxNy层6及SiNx层7。Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5的排列顺序依次为Ga2O3层5.1、AlN层5.2及Ta2O5层5.3，所述Ga2O3层5.1与所述SiO2层4接触，所述Ta2O5层5.3与所述SiOxNy层6接触。所述负电极3依次穿过所述SiNx层7、SiOxNy层6、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5及SiO2层4与所述P型晶硅1相接触。所述负电极2为Ag浆；所述正电极3为Al浆。
一种所述的高效钝化结构电池的制备方法，包括如下制备步骤：
1)、获得P型晶硅并制绒，P型晶硅的电阻率为0.8Ω·cm；
2)、将制绒后的P型晶硅进行扩散、激光SE及刻蚀后得到洁净表面的半成品；
3)、刻蚀后半成品采用氧化法进行双面二氧化硅制备；
4)、将双面二氧化硅片源进行背面Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜制备，其厚度为5nm；
5)、在背面继续沉积氮氧化硅+氮化硅复合叠层膜，其中氮化硅在最顶层；
6)、正面沉积氮化硅+氮氧化硅复合叠层膜，其中氮氧化硅在最顶层；
7)、丝网印刷，经烧结后即可得到成品电池。
步骤1所述P型晶硅为掺Ga硅片。
实施例5
一种高效钝化结构电池，包括P型晶硅1、设于所述P型晶硅1正面的两个负电极2和设于所述P型晶硅1背面的两个正电极3，所述P型晶硅1的背面设有SiO2层4，所述SiO2层4上设有Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5。所述P型晶硅1的正面由内向外依次设有N+层8、SiO2层4、SiNx层7及SiOxNy层6，所述负电极2穿过SiOxNy层6、SiNx层7、SiO2层4及N+层8。所述负电极2与P型晶硅1之间的接触区域设有N++层9。所述P型晶硅1的背面由内向外依次设有SiO2层4、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5、SiOxNy层6及SiNx层7。Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5的排列顺序依次为Ga2O3层5.1、AlN层5.2及Ta2O5层5.3，所述Ga2O3层5.1与所述SiO2层4接触，所述Ta2O5层5.3与所述SiOxNy层6接触。所述正电极3依次穿过所述SiNx层7、SiOxNy层6、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜5及SiO2层4与所述P型晶硅1相接触。所述负电极2为Ag浆。
一种所述的高效钝化结构电池的制备方法，包括如下制备步骤：
1)、获得P型晶硅并制绒，P型晶硅的电阻率为1.2Ω·cm；
2)、将制绒后的P型晶硅进行扩散、激光SE及刻蚀后得到洁净表面的半成品；
3)、刻蚀后半成品采用氧化法进行双面二氧化硅制备；
4)、将双面二氧化硅片源进行背面Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜制备，其厚度为12nm；
5)、在背面继续沉积氮氧化硅+氮化硅复合叠层膜，其中氮化硅在最顶层；
6)、正面沉积氮化硅+氮氧化硅复合叠层膜，其中氮氧化硅在最顶层；
7)、丝网印刷，经烧结后即可得到成品电池。
步骤1所述P型晶硅为掺Ga硅片；步骤3二氧化硅层制备方法为湿氧氧化。
对比例1(与实施例1-5的区别在于，采用现有的钝化结构电池。)
一种所述的高效钝化结构电池的制备方法，包括如下制备步骤：
1)、获得P型掺B晶硅并制绒，P型晶硅的电阻率为1Ω·cm；
2)、将制绒后的P型晶硅进行扩散、激光SE及刻蚀后得到洁净表面的半成品；
3)、刻蚀后半成品扩散面进行单面二氧化硅制备；
4)、将制备二氧化硅后片源背面Al2O3钝化膜制备，其厚度为4nm；
5)、在背面继续沉积氮化硅钝化膜；
6)、正面沉积氮化硅复钝化膜；
7)、丝网印刷，经烧结后即可得到成品电池。
步骤1所述P型晶硅为掺B硅片。
表1各项目与高效钝化结构电池的各性能参数
结论分析：综合实施例1-5的结果可以看出，按照本发明的晶片结构及制备参数所制备得到的钝化结构电池具有优异的钝化特性，较强的稳定性、光转化能力及较长的使用寿命。实施例1-5中的参数性能相对于现有技术比例1中，无论是电池效率还是抗PID能力均有所提升。
由实施例1-5以及比较例1的数据可知，只有在本发明权利要求范围内的方案，才能够在各方面均能满足上述要求，得出最优化的方案，得到最优的性能的高效钝化结构电池。而对于各沉积层的替换/加减，或者制备顺序的改变，均会带来相应的负面影响。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种高效钝化结构电池，其特征是，包括P型晶硅（1）、设于所述P型晶硅（1）正面的两个负电极（2）和设于所述P型晶硅（1）背面的两个正电极（3），所述P型晶硅（1）的背面设有SiO2层（4），所述SiO2层（4）上设有Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜（5）。
2.根据权利要求1所述的一种高效钝化结构电池，其特征是，所述P型晶硅（1）的正面由内向外依次设有N+层（8）、SiO2层（4）、SiNx层（7）及SiOxNy层（6），所述正电极（2）穿过SiOxNy层（6）、SiNx层（7）、SiO2层（4）及N+层（8）。
3.根据权利要求2所述的一种高效钝化结构电池，其特征是，所述负电极（2）与P型晶硅（1）之间的接触区域设有N++层（9）。
4.根据权利要求1或2所述的一种高效钝化结构电池，其特征是， 所述P型晶硅（1）的背面由内向外依次设有SiO2层（4）、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜（5）、SiOxNy层（6）及SiNx层（7）。
5.根据权利要求1或2所述的一种高效钝化结构电池，其特征是，Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜（5）的排列顺序依次为Ga2O3层（5.1）、AlN层（5.2）及Ta2O5层（5.3），所述Ga2O3层（5.1）与所述SiO2层（4）接触，所述Ta2O5层（5.3）与所述SiOxNy层（6）接触。
6.根据权利要求4所述的一种高效钝化结构电池，其特征是，所述正电极（3）依次穿过所述SiNx层（7）、SiOxNy层（6）、Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜（5）及SiO2层（4）与所述P型晶硅（1）相接触。
7.根据权利要求1所述的一种高效钝化结构电池，其特征是，所述负电极（2）为Ag浆；所述正电极（3）为Al浆。
8.根据权利要求1所述的一种高效钝化结构电池，其特征是，所述Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜（5）的总厚度为2-15nm。
9.一种如权利要求1-8任一所述的高效钝化结构电池的制备方法，其特征是，包括如下制备步骤：
1)、获得P型晶硅并制绒，P型晶硅的电阻率为0.5-1.5Ω.cm；
2) 、将制绒后的P型晶硅进行扩散、激光SE及刻蚀后得到洁净表面的半成品；
3) 、刻蚀后半成品采用氧化法进行双面二氧化硅制备；
4) 、将双面二氧化硅片源进行背面Ga2O3/AlN/Ta2O5叠层钝化膜制备，其厚度为2-15nm；
5) 、在背面继续沉积氮氧化硅+氮化硅复合叠层膜，其中氮化硅在最顶层；
6) 、正面沉积氮化硅+氮氧化硅复合叠层膜，其中氮氧化硅在最顶层；
7) 、丝网印刷，经烧结后即可得到成品电池。
10.根据权利要求9所述的一种高效钝化结构电池的制备方法，其特征是，步骤1）所述P型晶硅为掺Ga硅片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011501318.XA CN112670354A (zh) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 一种高效钝化结构电池及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011501318.XA CN112670354A (zh) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 一种高效钝化结构电池及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112670354A true CN112670354A (zh) | 2021-04-16 |
Family
ID=75406159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011501318.XA Pending CN112670354A (zh) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 一种高效钝化结构电池及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112670354A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022242063A1 (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种氧化镓背钝化的太阳能电池及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1677525A (zh) * | 2004-03-10 | 2005-10-05 | 松下电器产业株式会社 | 信息记录介质及其生产方法 |
| CN104969376A (zh) * | 2012-12-13 | 2015-10-07 | 法国圣戈班玻璃厂 | 用于oled装置的导电载体和包括该导电载体的oled装置 |
| JP2017139419A (ja) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 日立化成株式会社 | ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層付き半導体基板の製造方法、太陽電池素子の製造方法、及び太陽電池素子 |
| CN108767022A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-06 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | P型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件 |
| 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 |
| CN210607280U (zh) * | 2019-09-04 | 2020-05-22 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 一种背钝化硅基太阳能电池 |
-
2020
- 2020-12-17 CN CN202011501318.XA patent/CN112670354A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1677525A (zh) * | 2004-03-10 | 2005-10-05 | 松下电器产业株式会社 | 信息记录介质及其生产方法 |
| CN104969376A (zh) * | 2012-12-13 | 2015-10-07 | 法国圣戈班玻璃厂 | 用于oled装置的导电载体和包括该导电载体的oled装置 |
| JP2017139419A (ja) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 日立化成株式会社 | ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層付き半導体基板の製造方法、太陽電池素子の製造方法、及び太陽電池素子 |
| CN108767022A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-06 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | P型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件 |
| 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 |
| CN210607280U (zh) * | 2019-09-04 | 2020-05-22 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 一种背钝化硅基太阳能电池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022242063A1 (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种氧化镓背钝化的太阳能电池及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3916814A1 (en) | Photovoltaic module, solar cell, and method for producing solar cell | |
| TWI463682B (zh) | 異質接面太陽能電池 | |
| CN101447518A (zh) | 一种背点接触异质结太阳能电池及其制造方法 | |
| CN111554764A (zh) | 一种高效稳定的钙钛矿/硅两端叠层太阳电池 | |
| CN110310999A (zh) | 渐变叠层tco导电膜的异质结电池结构及其制备方法 | |
| CN111430384A (zh) | 一种太阳能电池组件、叠层太阳能电池及其制作方法 | |
| CN112670354A (zh) | 一种高效钝化结构电池及其制备方法 | |
| CN201323204Y (zh) | 一种背点接触异质结太阳能电池 | |
| CN112838132A (zh) | 一种太阳能电池叠层钝化结构及其制备方法 | |
| TW201236168A (en) | Transparent conductive film laminate and method for manufacturing the same, and thin film solar cell and method for manufacturing the same | |
| CN112002779A (zh) | 硅异质结太阳能电池及其制作方法 | |
| CN201667340U (zh) | 一种叠层太阳能电池 | |
| CN115763604A (zh) | 一种新型高反射异质结电池器件结构及工艺 | |
| CN215869405U (zh) | 一种双膜层perc电池结构 | |
| CN212848452U (zh) | 异质结太阳能电池 | |
| CN112349791B (zh) | 太阳能电池及其制备方法 | |
| CN114582983A (zh) | 异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| CN112216747B (zh) | 一种异质结太阳能电池及其制备方法与应用 | |
| CN211238271U (zh) | 一种高转化效率的异质结电池 | |
| CN108389928B (zh) | 太阳能电池及其制备方法 | |
| CN218498078U (zh) | 一种太阳能电池叠层钝化结构 | |
| CN217361596U (zh) | 一种异质结电池和组件 | |
| TWI705573B (zh) | 具有堆疊背面鈍化層的太陽電池及其製造方法 | |
| CN218160390U (zh) | 一种具备钝化介质氧化膜的hjt电池结构 | |
| CN212848451U (zh) | 异质结太阳能电池 |
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 | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No.1335 Bin'an Road, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant after: CHINT SOLAR (ZHEJIANG) Co.,Ltd. Applicant after: Zhengtai Xinneng Technology Co.,Ltd. Address before: No.1335 Bin'an Road, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant before: CHINT SOLAR (ZHEJIANG) Co.,Ltd. Applicant before: HAINING ASTRONERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220519 Address after: 314400 No. 1 Jisheng Road, Jiaxing City, Zhejiang Province, Jianshan New District, Haining City Applicant after: Zhengtai Xinneng Technology Co.,Ltd. Address before: No.1335 Bin'an Road, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant before: CHINT SOLAR (ZHEJIANG) Co.,Ltd. Applicant before: Zhengtai Xinneng Technology Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210416 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |