CN113066874A - 异质结太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异质结太阳能电池,包括N型单晶硅片,所述N型单晶硅片的正面依次设有第一氧化硅层、N型非晶硅层、氮化物层和上电极;所述N型单晶硅片的背面依次设有第二氧化硅层、P型非晶硅层、钝化层和下电极;其中,所述N型单晶硅片为正面绒面、背面平面的结构;所述钝化层为氧化铝层或氧化铝层与氮化硅层的组合。本发明还公开了一种异质结太阳能电池的制备方法,操作简单,生产成本低。采用本发明,能够减少寄生吸收,增大短路电流,得到转换效率高、钝化效果好、成本低的异质结太阳能电池。

Description

异质结太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏高效电池技术领域,尤其涉及一种异质结太阳能电池及其制备方法。
背景技术
常规的异质结太阳能电池由在N型晶体硅片上沉积非晶硅层制成,该结构能够改善PN结的性能,使转换效率和开路电压得到提高。
然而,常规的异质结太阳能电池具有制备成本较高,工艺技术窗口窄等问题,导致异质结太阳能电池还未能实现大规模商业化应用。
此外,常规的异质结太阳能电池存在部分结构缺陷,影响了异质结太阳能电池的效率提升,如在异质结太阳能电池结构中,透明导电薄膜层、本征非晶硅层及掺杂非晶硅层存在较大的寄生吸收和串联电阻,极大地影响了异质结太阳能电池的短路电流和填充因子;同时,由于沉积透明导电薄膜层的设备昂贵和工艺成本高,增加了异质结太阳能电池的生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种异质结太阳能电池,转换效率高,成本低,能够减少光寄生吸收,增大短路电流。
本发明所要解决的技术问题还在于,提供一种异质结太阳能电池的制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种异质结太阳能电池,包括N型单晶硅片,所述N型单晶硅片的正面依次设有第一氧化硅层、N型非晶硅层、氮化物层和上电极;所述N型单晶硅片的背面依次设有第二氧化硅层、P型非晶硅层、钝化层和下电极;
其中,所述N型单晶硅片为正面绒面、背面平面的结构;所述背面平面的结构由背面抛光处理形成;
所述钝化层为氧化铝层或氧化铝层与氮化硅层的组合。
作为上述方案的改进,所述氮化物层为SiNx层、SiONx层、SiCNx层的一种或组合;所述氮化物层的厚度为78-85nm,折射率为1.9-2.2。
作为上述方案的改进,所述第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度均为0.1-2nm;所述钝化层的厚度为50nm-150nm;所述N型非晶硅层的厚度为5-20nm;所述P型非晶硅层的厚度为10-30nm。
相应的,本发明还提供了一种异质结太阳能电池的制备方法,包括:
S1、对N型单晶硅片的正、背面进行去损失层和抛光处理;
S2、在N型单晶硅片的背面形成掩膜层,并对N型单晶硅片正面进行制绒处理;去除掩膜层,使N型单晶硅片形成正面绒面、背面平面的结构;
S3、在氢气氛围下对N型单晶硅片进行退火处理;
S4、在N型单晶硅片的正、背面分别沉积第一氧化硅层和第二氧化硅层;
S5、在第一氧化硅层表面沉积N型非晶硅层,在第二氧化硅层表面沉积P型非晶硅层;
S6、采用PECVD设备在N型非晶硅层表面沉积氮化物层;
S7、在P型非晶硅层表面沉积钝化层;所述钝化层为氧化铝层或氧化铝层与氮化硅的组合;
S8、采用激光在氮化物层和钝化层上局部区域开槽;
S9、在氮化物层表面形成上电极,在钝化层表面形成下电极。
作为上述方案的改进,步骤S2中,掩膜层为氮化硅薄膜或氧化硅薄膜。
作为上述方案的改进,步骤S4中,采用化学气相沉积工艺、热氧化工艺或湿法氧化工艺沉积第一氧化硅层和第二氧化硅层,所述第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度均为0.1-2nm。
作为上述方案的改进,采用化学气相沉积法沉积所述N型非晶硅层和P型非晶硅层;所述N型非晶硅层的厚度为5-20nm;所述P型非晶硅层的厚度为10-30nm。
作为上述方案的改进,步骤S6中,采用PECVD设备在N型非晶硅层表面沉积氮化物层,沉积温度≤250℃;
所述氮化物层为SiNx层、SiONx层、SiCNx层的一种或组合,所述氮化物层的厚度为75-85nm。
作为上述方案的改进,步骤S7中,采用PECVD、ALD或PE-ALD设备在P型非晶硅层的下表面沉积钝化层,沉积温度≤250℃;所述钝化层的厚度为50-150nm。
作为上述方案的改进,步骤S8中,采用皮秒激光器在氮化物薄膜和钝化层上进行开槽;在所述氮化物薄膜上的激光划线数量为100-150条,宽度为30-200μm,深度为75-85nm;
所述钝化层上的激光划线数量为100-150条,宽度为30-200μm,深度为50-150nm。
实施本发明,具有如下有益效果:
本发明的异质结太阳能电池包括N型单晶硅片,所述N型单晶硅片的正面依次设有第一氧化硅层、N型非晶硅层、氮化物层和上电极;所述N型单晶硅片的背面依次设有第二氧化硅层、P型非晶硅层、钝化层和下电极;所述氮化物层能够减小了电池正面对光的寄生吸收,提高短路电流;所述钝化层为氧化铝层或氧化铝层与氮化硅层的组合,所述氧化铝层具有良好的钝化效果,所述氮化硅层能够利用氢原子对硅片表面的悬挂键等缺陷进行钝化,减少表面复合,所述钝化层能够有效提高异质结太阳能电池的钝化效果。采用本发明,所述氮化物层和钝化层能够代替现有异质结太阳能电池中正面和背面的透明导电薄膜,从而避免了透明导电薄膜产生的寄生吸收和高串联电阻,从而提高异质结电池的短路电流和填充因子。
本发明的第一氧化硅层和第二氧化硅层能够保证钝化效果,降低串联电阻,提高短路电流和填充因子;此外,第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度为0.1-2nm,在此厚度下,电子或空穴能在电压的作用下隧穿第一氧化硅层和第二氧化硅层,有利于提高转换效率。本发明的所述第一氧化硅层和第二氧化硅层能够代替现有异质结太阳能电池中正面和背面的本征非晶硅层,从而减小寄生吸收,提高短路电流。
本发明的N型单晶硅片为正面绒面、背面平面的结构;使在上表面为绒面结构并形成前表面场,下表面为平面结构并形成背发射极,这样减少了硅基底背面的缺陷态密度,有利于发射极更好的钝化。
本发明的异质结太阳能电池中采用的钝化层和氮化物层能够替代现有异质结太阳能电池正面和背面的透明导电薄膜,因此在本发明中无需使用透明导电薄膜,从而能够降低异质结太阳能电池的生产成本,且本发明的异质结太阳能电池的制备方法操作简单,有利于异质结太阳能电池大规模商业化应用与推广。
采用本发明,能够减少寄生吸收,增大短路电流,得到转换效率高、钝化效果好、成本低的异质结太阳能电池。
附图说明
图1是本发明异质结太阳能电池的结构示意图;
图2是本发明异质结太阳能电池的制备方法一实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参见图1所示,本发明提供了一种异质结太阳能电池,包括N型单晶硅片1,所述N型单晶硅片1的正面依次设有第一氧化硅层2、N型非晶硅层3、氮化物层4和上电极5;所述N型单晶硅片1的背面依次设有第二氧化硅层6、P型非晶硅层7、钝化层8和下电极9;
其中,所述氮化物层4为SiNx层、SiONx层、SiCNx层的一种或组合;所述氮化物层4能够减小了电池正面对光的寄生吸收,提高短路电流;具体的,所述氮化物层4的厚度为78-85nm,折射率为1.9-2.2;所述氮化物层4能够代替现有异质结太阳能电池中正面的透明导电薄膜,从而避免了透明导电薄膜产生的寄生吸收和高串联电阻,从而提高异质结电池的短路电流和填充因子。
所述N型非晶硅层3的厚度为5-20nm;所述P型非晶硅层7的厚度为10-30nm;
所述第一氧化硅层2和第二氧化硅层6的厚度为0-2nm,在此厚度下,电子或空穴能在电压的作用下隧穿所述第一氧化硅层2和第二氧化硅层6,有利于提高转换效率。本发明的所述第一氧化硅层2和第二氧化硅层6能够保证钝化效果、降低串联电阻、提高短路电流和填充因子,所述第一氧化硅层2和第二氧化硅层6代替现有异质结太阳能电池中正面和背面的本征非晶硅层,从而减小寄生吸收,提高短路电流。
所述N型单晶硅片1为正面绒面、背面平面的结构;正面的绒面结构形成前表面场,背面的平面结构形成背发射极,从而能够减少N型单晶硅片1背面的缺陷态密度,有利于发射极更好的钝化。
所述钝化层8为氧化铝层或氧化铝层与氮化硅层的组合,所述钝化层8的厚度为50nm-150nm;所述氧化铝层具有良好的钝化效果,所述氮化硅层能够利用氢原子对硅片表面的悬挂键等缺陷进行钝化,减少表面复合;因此,采用氧化铝层或氧化铝层与氮化硅层的组合作为钝化层8,能够有效提高异质结太阳能电池的钝化效果。
所述钝化层8能够代替现有异质结太阳能电池中背面的透明导电薄膜,在保证钝化效果的同时,避免了透明导电薄膜产生的寄生吸收和高串联电阻,从而提高异质结电池的短路电流和填充因子。
相应的,参见图2所示,本发明还提供了一种异质结太阳能电池的制备方法,包括:
S1、对N型单晶硅片的正、背面进行去损失层和抛光处理;
具体的,选取厚度为100-180μm的N型单晶硅片;对N型单晶硅片的表面进行清洗,去除有机污染及金属离子;对所述N型单晶硅片的正、背面均进行去损失层和抛光处理;
S2、在N型单晶硅片的背面形成掩膜层,并对N型单晶硅片正面进行制绒处理;去除掩膜层,使N型单晶硅片形成正面绒面、背面平面的结构;
所述背面平面的结构由背面抛光处理形成;
具体的,在N型单晶硅片的背面形成掩膜层,所述掩膜层为氮化硅薄膜或氧化硅薄膜;对N型单晶硅片正面进行制绒处理,形成金字塔状结构,从而降低正面反射,提高正面的光吸收率;去除掩膜层,使N型单晶硅片形成正面绒面、背面平面的结构;
与现有N型单晶硅片双面绒面的结构不同,本发明的N型单晶硅片在正面的绒面结构形成前表面场,背面的平面结构形成背发射极,从而能够减少了N型单晶硅片背面的缺陷态密度,有利于发射极更好的钝化。
S3、在氢气氛围下对N型单晶硅片进行退火处理;
在氢气氛围下对N型单晶硅片进行退火处理,N型单晶硅片内的悬挂键与氢气发生反应,从而能够饱和所述N型单晶硅片的正、背面的悬挂键,从而抑制载流子的复合率,提高光电转换效率和钝化效果。
S4、在N型单晶硅片的正、背面分别沉积第一氧化硅层和第二氧化硅层;
具体的,采用化学气相沉积工艺、热氧化工艺或湿法氧化工艺沉积第一氧化硅层和第二氧化硅层,所述第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度均为0-2nm;在此厚度下,电子或空穴能在电压的作用下隧穿所述第一氧化硅层和第二氧化硅层,有利于提高转换效率,此外,采用所述第一氧化硅层和第二氧化硅层能够减小寄生吸收、保证钝化效果、降低串联电阻、提高填充因子和短路电流。
S5、在第一氧化硅层表面沉积N型非晶硅层,在第二氧化硅层表面沉积P型非晶硅层;
采用化学气相沉积法沉积所述N型非晶硅层和P型非晶硅层;所述N型非晶硅层的厚度为5-20nm;所述P型非晶硅层的厚度为10-30nm;所述N型非晶硅层和P型非晶硅层形成PN结,能够提高光电转换效率。
S6、采用PECVD设备在N型非晶硅层表面沉积氮化物层;
采用PECVD设备在N型非晶硅层表面沉积氮化物层,沉积温度≤250℃;以防止非晶硅层被破坏。
所述氮化物层为SiNx层、SiONx层、SiCNx层的一种或组合;所述氮化物层的厚度为75-85nm;所述SiNx层、SiONx层、SiCNx层均具有良好的钝化效果,能够提高电池钝化效果和转换效率。
S7、在P型非晶硅层表面沉积钝化层;
采用PECVD、ALD或PE-ALD设备在P型非晶硅层的下表面沉积钝化层;沉积温度≤250℃,以防止非晶硅层被破坏。
所述钝化层为氧化铝层或氧化铝层与氮化硅的组合,所述钝化层的厚度为50-150nm;
所述氧化铝层具有良好的钝化效果,所述氮化硅层能够利用氢原子对硅片表面的悬挂键等缺陷进行钝化,减少表面复合;因此,采用氧化铝层或氧化铝层与氮化硅的组合作为所述钝化层,均能够有效提高异质结太阳能电池的钝化效果;优选的,所述钝化层为氧化铝层与氮化硅的组合。
S8、采用激光在氮化物层和钝化层上局部区域开槽;
采用低损伤的皮秒激光器在氮化物层和钝化层上进行局部区域开槽,以使所述上电极与N型非晶硅层接触,所述下电极与P型非晶硅层接触,以实现良好欧姆接触;皮秒激光器能够减小对氮化物层和钝化层的激光损伤,保证钝化性能;
具体的,在所述氮化物层上的激光划线数量为100-150条,宽度为30-200μm,深度为75-85nm;
所述钝化层上的激光划线数量为100-150条,宽度为30-200μm,深度为50-150nm。
S9、在氮化物层表面形成上电极,在钝化层表面形成下电极;
所述上电极和下电极可以是Ag电极或Cu电极,但不限于此。
本发明的异质结太阳能电池的制备方法操作简单,生产得到的异质结太阳能电池转换效率高,钝化效果好;其中,所述氮化物层能够减小了电池正面对光的寄生吸收,提高短路电流;所述钝化层能够有效提高异质结太阳能电池的钝化效果;所述第一氧化硅层和第二氧化硅层能够降低串联电阻,提高短路电流和填充因子,具有良好的钝化效果。本发明不使用透明导电薄膜,能够避免透明导电薄膜的寄生吸收,从而提高短路电流;此外,由于沉积透明导电薄膜层的设备昂贵和工艺成本高,不使用透明导电薄膜能够降低异质结太阳能电池的生产成本,有利于异质结太阳能电池大规模商业化应用与推广。
下面以具体实施例进一步阐述本发明
实施例1
S1、对N型单晶硅片的正、背面进行去损失层和抛光处理;
S2、在N型单晶硅片的背面形成掩膜层,并对N型单晶硅片正面进行制绒处理;去除掩膜层,使N型单晶硅片形成正面绒面、背面平面的结构;
S3、在氢气氛围下对N型单晶硅片进行退火处理;
S4、在N型单晶硅片的正、背面分别沉积第一氧化硅层和第二氧化硅层,所述第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度均为2nm;
S5、在第一氧化硅层表面沉积N型非晶硅层,在第二氧化硅层表面沉积P型非晶硅层,所述N型非晶硅层的厚度为20nm,所述P型非晶硅层的厚度为30nm;
S6、采用PECVD设备在N型非晶硅层表面沉积氮化物层,所述氮化物层为SiNx层与SiONx层的组合,所述氮化物层的厚度为85nm;
S7、在P型非晶硅层表面沉积钝化层;所述钝化层为氧化铝层与氮化硅的组合,所述钝化层的厚度为150nm;
S8、采用激光在氮化物层和钝化层上局部区域开槽;
S9、在氮化物层表面形成上电极,在钝化层表面形成下电极。
实施例2
一种异质结太阳能电池的制备方法,包括:
S1、对N型单晶硅片的正、背面进行去损失层和抛光处理;
S2、在N型单晶硅片的背面形成掩膜层,并对N型单晶硅片正面进行制绒处理;去除掩膜层,使N型单晶硅片形成正面绒面、背面平面的结构;
S3、在氢气氛围下对N型单晶硅片进行退火处理;
S4、在N型单晶硅片的正、背面分别沉积第一氧化硅层和第二氧化硅层,所述第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度均为1nm;
S5、在第一氧化硅层表面沉积N型非晶硅层,在第二氧化硅层表面沉积P型非晶硅层,所述N型非晶硅层的厚度为10nm,所述P型非晶硅层的厚度为20nm;
S6、采用PECVD设备在N型非晶硅层表面沉积氮化物层,所述氮化物层为SiNx层与SiONx层的组合,所述氮化物层的厚度为80nm;
S7、在P型非晶硅层表面沉积钝化层;所述钝化层为氧化铝层与氮化硅的组合,所述钝化层的厚度为100nm;
S8、采用激光在氮化物层和钝化层上局部区域开槽;
S9、在氮化物层表面形成上电极,在钝化层表面形成下电极。
实施例3
一种异质结太阳能电池的制备方法,包括:
S1、对N型单晶硅片的正、背面进行去损失层和抛光处理;
S2、在N型单晶硅片的背面形成掩膜层,并对N型单晶硅片正面进行制绒处理;去除掩膜层,使N型单晶硅片形成正面绒面、背面平面的结构;
S3、在氢气氛围下对N型单晶硅片进行退火处理;
S4、在N型单晶硅片的正、背面分别沉积第一氧化硅层和第二氧化硅层,所述第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度均为0.5nm;
S5、在第一氧化硅层表面沉积N型非晶硅层,在第二氧化硅层表面沉积P型非晶硅层,所述N型非晶硅层的厚度为5nm,所述P型非晶硅层的厚度为10nm;
S6、采用PECVD设备在N型非晶硅层表面沉积氮化物层,所述氮化物层为SiNx层与SiONx层的组合,所述氮化物层的厚度为75nm;
S7、在P型非晶硅层表面沉积钝化层;所述钝化层为氧化铝层与氮化硅的组合,所述钝化层的厚度为50nm;
S8、采用激光在氮化物层和钝化层上局部区域开槽;
S9、在氮化物层表面形成上电极,在钝化层表面形成下电极。
对比例1
一种异质结太阳能电池的制备方法,包括:
S1、对N型单晶硅片的正、背面进行去损失层和抛光处理;
S2、在N型单晶硅片的背面形成掩膜层,并对N型单晶硅片正面进行制绒处理;去除掩膜层,使N型单晶硅片形成正面绒面、背面平面的结构;
S3、在氢气氛围下对N型单晶硅片进行退火处理;
S4、在N型单晶硅片的正、背面分别沉积第一本征非晶硅层和第二本征非晶硅层;
S5、在第一本征非晶硅层表面沉积N型非晶硅层,在第二本征非晶硅层表面沉积P型非晶硅层,所述N型非晶硅层的厚度为20nm,所述P型非晶硅层的厚度为30nm;
S6、采用PECVD设备在N型非晶硅层表面沉积氮化物层,所述氮化物层为SiNx层与SiONx层的组合,所述氮化物层的厚度为85nm;
S7、在P型非晶硅层表面沉积钝化层;所述钝化层为氧化铝层与氮化硅的组合,所述钝化层的厚度为150nm;
S8、采用激光在氮化物层和钝化层上局部区域开槽;
S9、在氮化物层表面形成上电极,在钝化层表面形成下电极。
对比例2
一种异质结太阳能电池的制备方法,包括:
S1、对N型单晶硅片的正、背面进行去损失层和抛光处理;
S2、在N型单晶硅片的背面形成掩膜层,并对N型单晶硅片正面进行制绒处理;去除掩膜层,使N型单晶硅片形成正面绒面、背面平面的结构;
S3、在氢气氛围下对N型单晶硅片进行退火处理;
S4、在N型单晶硅片的正、背面分别沉积第一氧化硅层和第二氧化硅层,所述第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度均为2nm;
S5、在第一氧化硅层表面沉积N型非晶硅层,在第二氧化硅层表面沉积P型非晶硅层,所述N型非晶硅层的厚度为20nm,所述P型非晶硅层的厚度为30nm;
S6、在N型非晶硅层和P型非晶硅层表面分别沉积第一透明导电薄膜和第二透明导电薄膜;
S8、采用激光在第一透明导电薄膜和第二透明导电薄膜上局部区域开槽;
S9、在第一透明导电薄膜上形成上电极,在第二透明导电薄膜上形成下电极。
对比例3
S1、对N型单晶硅片的正、背面进行去损失层和抛光处理;
S2、在N型单晶硅片双面制绒;
S3、在氢气氛围下对N型单晶硅片进行退火处理;
S4、在N型单晶硅片的正、背面分别沉积第一氧化硅层和第二氧化硅层,所述第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度均为2nm;
S5、在第一氧化硅层表面沉积N型非晶硅层,在第二氧化硅层表面沉积P型非晶硅层,所述N型非晶硅层的厚度为20nm,所述P型非晶硅层的厚度为30nm;
S6、采用PECVD设备在N型非晶硅层表面沉积氮化物层,所述氮化物层为SiNx层与SiONx层的组合,所述氮化物层的厚度为85nm;
S7、在P型非晶硅层表面沉积钝化层;所述钝化层为氧化铝层与氮化硅的组合,所述钝化层的厚度为150nm;
S8、采用激光在氮化物层和钝化层上局部区域开槽;
S9、在氮化物层表面形成上电极,在钝化层表面形成下电极。
将实施例1-3和对比例1-3所得的异质结太阳能电池进行技术检测,结果如表1所示:
表1异质结太阳能电池电性测试结果
Figure BDA0002984128870000101
Figure BDA0002984128870000111
其中,对比例1与实施例1相比,对比例1采用第一本征非晶硅层、第二本征非晶硅层代替了实施例1中的第一氧化硅层和第二氧化硅层;对比例2与实施例1相比,对比例2采用了第一透明导电薄膜和第二透明导电薄膜代替了实施例1中的氮化物层和钝化层;对比例3与实施例1相比,对比例3的N型单晶硅片采用的是双面制绒的结构。
根据表1的结果得到以下结论:
1、由对比例1与实施例1对比可知,采用第一氧化硅层和第二氧化硅层能够减小寄生吸收,提高短路电流;
2、由对比例2与实施例2对比可知,采用氮化物层和钝化层能够避免透明导电薄膜产生的寄生吸收和高串联电阻,从而提高异质结电池的短路电流和填充因子;
3、由对比例3与实施例3对比可知,实施例3的开路电压及转换效率更高,即N型单晶硅片为正面绒面、背面平面的结构能够有效提高电池的钝化效果。
4、由实施例1-3可知,本发明所得到的异质结太阳能电池具有更高的短路电流和开路电压,其填充因子为82.64%,光电转换效率为24.12%,表明本发明的异质结太阳能电池具有良好的性能。采用本发明,能够有效提高异质结太阳能电池的转换效率高,本发明的异质结太阳能电池无需使用透明导电薄膜,操作简单,生产成本低,有利于异质结太阳能电池大规模商业化应用与推广。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种异质结太阳能电池,其特征在于,包括N型单晶硅片,所述N型单晶硅片的正面依次设有第一氧化硅层、N型非晶硅层、氮化物层和上电极;所述N型单晶硅片的背面依次设有第二氧化硅层、P型非晶硅层、钝化层和下电极;
其中,所述N型单晶硅片为正面绒面、背面平面的结构;所述背面平面的结构由背面抛光处理形成;
所述钝化层为氧化铝层或氧化铝层与氮化硅层的组合。
2.如权利要求1所述的异质结太阳能电池,其特征在于,所述氮化物层为SiNx层、SiONx层、SiCNx层的一种或组合;
所述氮化物层的厚度为78-85nm,折射率为1.9-2.2。
3.如权利要求1所述的异质结太阳能电池,其特征在于,所述第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度均0.1-2nm;所述钝化层的厚度为50nm-150nm;所述N型非晶硅层的厚度为5-20nm;所述P型非晶硅层的厚度为10-30nm。
4.如权利要求1所述的异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括:
S1、对N型单晶硅片的正、背面进行去损失层和抛光处理;
S2、在N型单晶硅片的背面形成掩膜层,并对N型单晶硅片正面进行制绒处理;去除掩膜层,使N型单晶硅片形成正面绒面、背面平面的结构;
S3、在氢气氛围下对N型单晶硅片进行退火处理;
S4、在N型单晶硅片的正、背面分别沉积第一氧化硅层和第二氧化硅层;
S5、在第一氧化硅层表面沉积N型非晶硅层,在第二氧化硅层表面沉积P型非晶硅层;
S6、采用PECVD设备在N型非晶硅层表面沉积氮化物层;
S7、在P型非晶硅层表面沉积钝化层;所述钝化层为氧化铝层或氧化铝层与氮化硅的组合;
S8、采用激光在氮化物层和钝化层上局部区域开槽;
S9、在氮化物层表面形成上电极,在钝化层表面形成下电极。
5.如权利要求4所述的异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤S2中,掩膜层为氮化硅薄膜或氧化硅薄膜。
6.如权利要求4所述的异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤S4中,采用化学气相沉积工艺、热氧化工艺或湿法氧化工艺沉积第一氧化硅层和第二氧化硅层,所述第一氧化硅层和第二氧化硅层的厚度均为0.1-2nm。
7.如权利要求4所述的异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,采用化学气相沉积法沉积所述N型非晶硅层和P型非晶硅层;所述N型非晶硅层的厚度为5-20nm;所述P型非晶硅层的厚度为10-30nm。
8.如权利要求4所述的异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤S6中,采用PECVD设备在N型非晶硅层表面沉积氮化物层,沉积温度≤250℃;
所述氮化物层为SiNx层、SiONx层、SiCNx层的一种或组合,所述氮化物层的厚度为75-85nm。
9.如权利要求4所述的异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤S7中,采用PECVD、ALD或PE-ALD设备在P型非晶硅层的下表面沉积钝化层,沉积温度≤250℃;所述钝化层的厚度为50-150nm。
10.如权利要求4所述的异质结太阳能电池的制备方法,其特征在于,步骤S8中,采用皮秒激光器在氮化物薄膜和钝化层上进行开槽;在所述氮化物薄膜上的激光划线数量为100-150条,宽度为30-200μm,深度为75-85nm;
所述钝化层上的激光划线数量为100-150条,宽度为30-200μm,深度为50-150nm。
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