CN113193063A - 太阳能叠层电池、太阳能组件和太阳能电池制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于太阳能电池技术领域，提供了一种太阳能叠层电池、太阳能组件和太阳能电池制作方法。太阳能叠层电池依次设有钙钛矿顶电池、P型微晶硅结合层和N型晶硅底层电池，P型微晶硅结合层用于导通钙钛矿顶电池和N型晶硅底层电池。如此，利用P型微晶硅结合层当作隧穿层，由于P型微晶硅结合层比起N型掺杂多晶硅层有着较低的结晶性，且缺陷态密度较多，载流子复合中心也较多，可使开路电压迭加，故可以提高太阳能叠层电池的转换效率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能叠层电池、太阳能组件和太阳能电池制作方法。
背景技术
相关技术中，钙钛矿叠层电池为钙钛矿电池与topcon晶硅电池正负极串联。由于将两种不同的电池的材料串联，两种材料间会产生晶格不匹配、隧穿不易的问题，导致填充因子(FF)下降剧烈，电池的转换效率较低。基于此，如何提高太阳能叠层电池的转换效率成为了亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种太阳能叠层电池、太阳能组件和太阳能电池制作方法，旨在解决如何提高太阳能叠层电池的转换效率的问题。
第一方面，本发明提供的太阳能叠层电池依次设有钙钛矿顶电池、P型微晶硅结合层和N型晶硅底层电池，所述P型微晶硅结合层用于导通所述钙钛矿顶电池和所述N型晶硅底层电池。
可选地，所述P型微晶硅结合层的厚度在5nm至20nm范围内。
可选地，所述P型微晶硅结合层包括P型微晶硅层、掺氢P型微晶氧化硅层以及掺氢P型微晶硅层中的至少两层。
可选地，所述P型微晶硅结合层包括由上至下依次设置的所述P型微晶硅层、所述掺氢P型微晶氧化硅层以及所述掺氢P型微晶硅层。
可选地，所述P型微晶硅层的厚度在2至10nm范围内，所述掺氢P型微晶氧化硅层的厚度在2至10nm范围内，所述掺氢P型微晶硅层的厚度在2至10nm范围内。
可选地，所述N型晶硅底层电池包括topcon、HJT、IBC或者HBC。
可选地，所述N型晶硅底层电池包括topcon，由上至下设置有N型掺杂多晶硅层、二氧化硅层、N型硅片、硼扩散层以及钝化层。
可选地，所述钙钛矿顶电池包括透明导电层、电子传输层、钙钛矿吸收层和空穴传输层。
第二方面，本发明提供的太阳能组件包括上述任一项所述的太阳能叠层电池。
第三方面，本发明提供的太阳能电池制作方法，用于制作上述任一项所述的太阳能叠层电池，所述太阳能电池制作方法包括以下步骤：
制作所述N型晶硅底层电池；
在所述N型晶硅底层电池上沉积所述P型微晶硅结合层；
在所述P型微晶硅结合层上制作钙钛矿顶电池。
所述在所述N型晶硅底层电池上沉积所述P型微晶硅结合层的步骤，至少包括以下三个步骤中的两个步骤：
在PECVD设备的内部通入B2H6和SiH4，以形成P型微晶硅层；或
在PECVD设备的内部通入H2、CO2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶氧化硅层；或
在PECVD设备的内部通入H2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶硅层。
可选地，所述在PECVD设备的内部通入B2H6和SiH4以形成P型微晶硅层的步骤中，控制温度在170℃至200℃范围内，B2H6和SiH4的比例为1～2：1，所述PECVD设备的功率在2000至4000W范围内，所述P型微晶硅层的厚度在2至10nm范围内；
所述在PECVD设备的内部通入H2、CO2、B2H6和SiH4以形成掺氢P型微晶氧化硅层的步骤中，控制控制温度在170℃至200℃范围内，H2、CO2、B2H6和SiH4的比例为200～300：100～200：1～2：1，所述PECVD设备的功率在2000至4000W范围内，所述掺氢P型微晶氧化硅层的厚度在2至10nm范围内；
所述在PECVD设备的内部通入H2、B2H6和SiH4以形成掺氢P型微晶硅层的步骤中，控制控制温度在170℃至200℃范围内，H2、B2H6和SiH4的比例为200～300：1～2：1，所述PECVD设备的功率在2000至4000W范围内，所述掺氢P型微晶硅层厚度在2至10nm范围内。
本发明实施例的太阳能叠层电池、太阳能组件和太阳能电池制作方法中，利用P型微晶硅结合层当作隧穿层，由于P型微晶硅结合层比起N型掺杂多晶硅层有着较低的结晶性，且缺陷态密度较多，载流子复合中心也较多，可使开路电压迭加，故可以提高太阳能叠层电池的转换效率。
附图说明
图1是本发明实施例的太阳能叠层电池的结构示意图；
图2是本发明实施例的太阳能叠层电池中P型微晶硅结合层的形貌示意图；
图3是本发明实施例的太阳能叠层电池的另一结构示意图；
图4是本发明实施例的太阳能电池制作方法的流程示意图。
主要元件符号说明：
太阳能叠层电池10、钙钛矿顶电池12、顶电极121、透明导电层122、电子传输层124、钙钛矿吸收层126、空穴传输层128、P型微晶硅结合层14、N型晶硅底层电池16、N型掺杂多晶硅层162、二氧化硅层164、N型硅片166、硼扩散层168、钝化层169、底电极161。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有的钙钛矿叠层电池串联两种不同的材料，导致电池效率较低。而本发明实施例的太阳能叠层电池利用P型微晶硅结合层当作隧穿层，导通钙钛矿顶电池和N型晶硅底层电池，可以提高太阳能叠层电池的转换效率。
请参阅图1，本发明实施例提供的太阳能叠层电池10依次设有钙钛矿顶电池12、P型微晶硅结合层14和N型晶硅底层电池16，P型微晶硅结合层14用于导通钙钛矿顶电池12和N型晶硅底层电池16。
本发明实施例的太阳能叠层电池10，利用P型微晶硅结合层当作隧穿层，由于P型微晶硅结合层比起N型掺杂多晶硅层有着较低的结晶性，且缺陷态密度较多，载流子复合中心也较多，可使开路电压迭加，故可以提高太阳能叠层电池10的转换效率。
请注意，本发明实施例利用P型微晶硅结合层当作隧穿层，故导通钙钛矿顶电池12和N型晶硅底层电池16的P型微晶硅结合层不包括隧穿层。
具体地，钙钛矿顶电池12包括透明导电层122、电子传输层124、钙钛矿吸收层126和空穴传输层128。钙钛矿顶电池12还可包括顶电极121。顶电极121可为银电极。银的导电性较好，采用银作为电极，有利于提高钙钛矿顶电池12的性能。
请参阅图2，图2是本发明实施例的太阳能叠层电池10中P型微晶硅结合层14的形貌示意图，可采用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，TEM)量测。P型微晶硅结合层14的晶格排列为部分长程有序，部分无序排列。
可选地，P型微晶硅结合层14包括P型微晶硅层、掺氢P型微晶氧化硅层以及掺氢P型微晶硅层中的至少两层。
如此，使得P型微晶硅结合层14进一步提高晶格匹配度，减少晶界缺陷，提升界面接触性能，有利于提高太阳能叠层电池10的转换效率。
在一个例子中，P型微晶硅结合层14由P型微晶硅层和掺氢P型微晶氧化硅层组成；在另一个例子中，P型微晶硅结合层14由P型微晶硅层和掺氢P型微晶硅层组成；在又一个例子中，P型微晶硅结合层14由掺氢P型微晶氧化硅层以及掺氢P型微晶硅层组成；在再一个例子中，P型微晶硅结合层14由P型微晶硅层、掺氢P型微晶氧化硅层以及掺氢P型微晶硅层组成。
在P型微晶硅结合层14由P型微晶硅层和掺氢P型微晶氧化硅层组成的例子中，沿钙钛矿顶电池12至N型晶硅底层电池16的方向，可依次层叠P型微晶硅层和掺氢P型微晶氧化硅层，也可依次层叠掺氢P型微晶氧化硅层和P型微晶硅层。
在P型微晶硅结合层14由P型微晶硅层和掺氢P型微晶硅层组成的例子中，沿钙钛矿顶电池12至N型晶硅底层电池16的方向，可依次层叠P型微晶硅层和掺氢P型微晶硅层，也可依次层叠掺氢P型微晶硅层和P型微晶硅层。
在P型微晶硅结合层14由掺氢P型微晶氧化硅层和掺氢P型微晶硅层组成的例子中，沿钙钛矿顶电池12至N型晶硅底层电池16的方向，可依次层叠掺氢P型微晶氧化硅层和掺氢P型微晶硅层，也可依次层叠掺氢P型微晶硅层和掺氢P型微晶氧化硅层。
在P型微晶硅结合层14由P型微晶硅层、掺氢P型微晶氧化硅层以及掺氢P型微晶硅层组成的例子中，沿钙钛矿顶电池12至N型晶硅底层电池16的方向，可依次层叠P型微晶硅层、掺氢P型微晶氧化硅层和掺氢P型微晶硅层，也可依次层叠P型微晶硅层、掺氢P型微晶硅层和掺氢P型微晶氧化硅层，也可依次层叠掺氢P型微晶氧化硅层、P型微晶硅层和掺氢P型微晶硅层，也可依次层叠掺氢P型微晶氧化硅层、掺氢P型微晶硅层和P型微晶硅层，也可依次层叠掺氢P型微晶硅层、P型微晶硅层和掺氢P型微晶氧化硅层，也可依次层叠掺氢P型微晶硅层、掺氢P型微晶氧化硅层和P型微晶硅层。
在此不对P型微晶硅结合层14的具体结构和层叠顺序进行限定。
在本实施例中，P型微晶硅结合层14包括由上至下依次设置的P型微晶硅层、掺氢P型微晶氧化硅层以及掺氢P型微晶硅层。如此，掺氢P型微晶硅层可通过控制晶化率及氢钝化，实现与底电池的晶格匹配，并可以进一步增强界面处的钝化效果。而在P型微晶硅层和掺氢P型微晶硅层之间加入掺氢P型微晶氧化硅层，可实现各层间良好的能级匹配，使载流子更好的选择性通过，减少界面复合，提升钙钛矿有效面积并提升太阳能叠层电池10的转化效率。
可选地，P型微晶硅结合层14的厚度在5至20nm范围内。例如为5nm、5.1nm、6.2nm、6.8nm、7.3nm、8.5nm、9.7nm、10nm、10.1nm、11nm、12.2nm、13.8nm、14.3nm、15.5nm、16.7nm、17nm、18.3nm、19.6nm、20nm。如此，使得P型微晶硅结合层14的性能较好，有利于提高太阳能叠层电池10的转换效率。
具体地，可通过控制沉积时间及通气量来控制P型微晶硅结合层14的厚度。如此，可以方便且准确地控制P型微晶硅结合层14的厚度，从而有利于提高生产效率和保证转换效率。
优选地，P型微晶硅结合层14的厚度在5至10nm范围内。例如为5nm、5.1nm、6.2nm、6.8nm、7.3nm、8.5nm、9.7nm、10nm。如此，使得P型微晶硅结合层14的性能更好，有利于进一步提高太阳能叠层电池10的转换效率。而且，经试验验证，P型微晶硅结合层14的厚度在5至10nm时，提升转化效率的效果相对较好，转化效率提升最高。
可选地，可通过控制P型微晶硅结合层14中各层的厚度来进一步提升转化效率。具体地，P型微晶硅层的厚度在2至10nm范围内，掺氢P型微晶氧化硅层的厚度在2至10nm范围内，掺氢P型微晶硅层的厚度在2至10nm范围内。如此，有利于提高太阳能叠层电池10的转换效率。
具体地，P型微晶硅层的厚度例如为2nm、2.1nm、3.2nm、4.5nm、5.3nm、6.8nm、7.3nm、8.5nm、9.7nm、10nm。掺氢P型微晶氧化硅层的厚度例如为2nm、2.1nm、3.2nm、4.5nm、5.3nm、6.8nm、7.3nm、8.5nm、9.7nm、10nm。掺氢P型微晶硅层的厚度例如为2nm、2.1nm、3.2nm、4.5nm、5.3nm、6.8nm、7.3nm、8.5nm、9.7nm、10nm。在此不对P型微晶硅层、掺氢P型微晶氧化硅层和掺氢P型微晶硅层的厚度的具体数值进行限定，只要在前述范围内即可。
优选地，P型微晶硅层的厚度在2至5nm范围内，掺氢P型微晶氧化硅层的厚度在2至5nm范围内，掺氢P型微晶硅层的厚度在2至5nm范围内。如此，有利于进一步提高太阳能叠层电池10的转换效率。而且，经试验验证，P型微晶硅结合层14的各层厚度分别在前述范围时，提升转化效率的效果相对较好，转化效率提升最高。
具体地，P型微晶硅层的厚度例如为2nm、2.1nm、2.8nm、3.2nm、3.7nm、4.5nm、4.8nm、5nm。掺氢P型微晶氧化硅层的厚度例如为2nm、2.1nm、2.8nm、3.2nm、3.7nm、4.5nm、4.8nm、5nm。掺氢P型微晶硅层的厚度例如为2nm、2.1nm、2.8nm、3.2nm、3.7nm、4.5nm、4.8nm、5nm。在此不对P型微晶硅层、掺氢P型微晶氧化硅层和掺氢P型微晶硅层的厚度的具体数值进行限定，只要在前述范围内即可。
优选的，P型微晶硅层的厚度在2至5nm范围内，掺氢P型微晶氧化硅层的厚度在2至5nm范围内，掺氢P型微晶硅层的厚度在2至5nm范围内。并且，P型微晶硅结合层14的厚度在5至10nm范围内。如此，从P型微晶硅结合层14的总厚度和P型微晶硅结合层14中各层的厚度，两方面，来提高太阳能叠层电池10的转换效率，可使得转换效率进一步提升。
可选地，N型晶硅底层电池16包括topcon、HJT、IBC或者HBC。如此，N型晶硅底层电池16的形式多样，可根据实际情况进行选择。
具体地，TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)电池包括隧穿氧化层和多晶硅薄层，隧穿氧化层和多晶硅薄层形成钝化接触结构。如此，可通过钝化接触结构实现电池表面的钝化，可提高开路电压。
具体地，HJT(Heterojunction with Intrinsic Thinfilm，异质结)电池可设有N型掺杂非晶硅层、本征非晶硅层、N型硅片166、本征非晶硅层、P型掺杂非晶硅层以及透明导电膜。如此，通过设置在N型硅片166和P型掺杂非晶硅层之间的本征非晶硅层来进行电池的表面钝化，可以提高电池的转化效率。
具体地，IBC(Interdigitated back contact，交叉指式背接触)电池的金属栅线电极位于背面，使得前表面不会被遮挡，可以减少光学损失，有利于提高电池的转化效率。
具体地，HBC(交叉指式背接触异质结)电池结合了IBC电池和HJT电池的优点，可以进一步提高电池的转化效率。
请参阅图3，在本实施例中，N型晶硅底层电池16包括topcon，由上至下设置有N型掺杂多晶硅层162、二氧化硅层164、N型硅片166、硼扩散层168以及钝化层169。如此，二氧化硅层164和N型掺杂多晶硅层162形成了钝化接触结构，可实现电池表面的钝化，有利于提高电池的转化效率。
可以理解的是，本实施例中的二氧化硅层164为隧穿层。也即是说，在本实施例中，隧穿层位于N型晶硅底层电池16，而P型微晶硅结合层并不包括隧穿层。
具体地，N型晶硅底层电池16可包括底电极161。底电极161可为银电极。银的导电性较好，采用银作为电极，有利于N型晶硅底层电池16的性能。
本发明实施例提供的太阳能组件包括上述任一项的太阳能叠层电池10。
本发明实施例的太阳能组件中，利用P型微晶硅结合层当作隧穿层，由于P型微晶硅结合层比起N型掺杂多晶硅层有着较低的结晶性，且缺陷态密度较多，载流子复合中心也较多，可使开路电压迭加，故可以提高太阳能叠层电池10的转换效率。
请参阅图4，本发明实施例提供的太阳能电池制作方法，用于制作上述任一项的太阳能叠层电池10，太阳能电池制作方法包括以下步骤：
步骤S12：制作N型晶硅底层电池16；
步骤S14：在N型晶硅底层电池16上沉积P型微晶硅结合层14；
步骤S16：在P型微晶硅结合层14上制作钙钛矿顶电池12。
本发明实施例的太阳能电池制作方法中，利用P型微晶硅结合层当作隧穿层，由于P型微晶硅结合层比起N型掺杂多晶硅层有着较低的结晶性，且缺陷态密度较多，载流子复合中心也较多，可使开路电压迭加，故可以提高太阳能叠层电池10的转换效率。
请注意，本发明实施例利用P型微晶硅结合层当作隧穿层，故导通钙钛矿顶电池12和N型晶硅底层电池16的P型微晶硅结合层不包括隧穿层。
具体地，在步骤S12中，可在N型硅片166上采用镭射开槽局部扩散的工艺制作硼扩散层168；去除硼硅玻璃(BSG removal)；清洗硅片；采用PECVD或LPCVD沉积二氧化硅层164(SiOx)；采用PECVD沉积N型层(N layer)；高温退火加扩散形成N型掺杂多晶硅层162(Npolycrystal)；湿制程清洗硅片；采用PECVD沉积Al2O3和SiNx形成钝化层169；通过丝网印刷和高温烧结形成银电极。这样，就制成了N型晶硅底层电池16。
具体地，在步骤S14中，可将已经做好的N型晶硅底层电池16放入PECVD中，N型晶硅底层电池16的N型掺杂多晶硅层162朝上，通入H2、B2H6和SiH4，控制温度在170～200℃范围内，H2、B2H6和SiH4的比例为200～300：1：1，PECVD设备的功率在2000～4000W范围内，P型微晶硅结合层14的厚度为在5～20nm范围内。
进一步地，温度例如为170℃、173℃、182℃、195℃、198℃、200℃。H2、B2H6和SiH4的比例例如为200：1：1、210：1：1、230：1：1、250：1：1、280：1：1、290：1：1、300：1：1。PECVD设备的功率例如为2000W、2100W、2250W、2600W、3000W、3200W、3600W、3800W、4000W。P型微晶硅结合层14的厚度例如为5nm、5.1nm、6.2nm、6.8nm、7.3nm、8.5nm、9.7nm、10nm、10.1nm、11nm、12.2nm、13.8nm、14.3nm、15.5nm、16.7nm、17nm、18.3nm、19.6nm、20nm。
优选地，P型微晶硅结合层14的厚度为在5～10nm范围内。例如为5nm、5.3nm、6.8nm、7.3nm、8.5nm、9.7nm、10nm。
可以理解，由于采用小于200℃的低温工艺，而且已镀完的银电极设于背面，对于后续镀膜影响有限，故可有效的减少制程工序，提高制作效率，在P型微晶硅结合层14镀完后，可继续制作钙钛矿顶电池12。
具体地，在步骤S16中，制作空穴传输层128(Spiro)；制作钙钛矿吸收层126(Perovskite)；制作氟化锂(LiF)、碳60(C60)和氧化锡(SnO2)，以形成电子传输层124；制作透明导电层122(Transparent Conductive Oxide，TCO)；制作银电极。这样，就制成了钙钛矿顶电池12。
可选地，步骤S14至少包括以下三个步骤中的两个步骤：
在PECVD设备的内部通入B2H6和SiH4，以形成P型微晶硅层；或
在PECVD设备的内部通入H2、CO2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶氧化硅层；或
在PECVD设备的内部通入H2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶硅层。
如此，实现在N型晶硅底层电池16上沉积P型微晶硅结合层14，使得P型微晶硅结合层14由P型微晶硅层、掺氢P型微晶氧化硅层以及掺氢P型微晶硅层中的至少两层组成。这样，使得P型微晶硅结合层14进一步提高晶格匹配度，减少晶界缺陷，提升界面接触性能，有利于提高太阳能叠层电池10的转换效率。
具体地，在一个例子中，步骤S14包括在PECVD设备的内部通入B2H6和SiH4，以形成P型微晶硅层；和，在PECVD设备的内部通入H2、CO2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶氧化硅层。请注意，这两个步骤的顺序可以互换，在此不对这两个步骤的先后顺序进行限定。
在另一个例子中，步骤S14包括在PECVD设备的内部通入B2H6和SiH4，以形成P型微晶硅层；和，在PECVD设备的内部通入H2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶硅层。请注意，这两个步骤的顺序可以互换，在此不对这两个步骤的先后顺序进行限定。
在又一个例子中，步骤S14包括在PECVD设备的内部通入H2、CO2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶氧化硅层；和，在PECVD设备的内部通入H2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶硅层。请注意，这两个步骤的顺序可以互换，在此不对这两个步骤的先后顺序进行限定。
在再一个例子中，步骤S14至少包括在PECVD设备的内部通入B2H6和SiH4，以形成P型微晶硅层；和，在PECVD设备的内部通入H2、CO2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶氧化硅层；和，在PECVD设备的内部通入H2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶硅层。请注意，这三个步骤的顺序可以互换，在此不对这三个步骤的先后顺序进行限定。
可选地，在PECVD设备的内部通入B2H6和SiH4以形成P型微晶硅层的步骤中，控制温度在170℃至200℃范围内，B2H6和SiH4的比例为1～2：1，PECVD设备的功率在2000至4000W范围内，P型微晶硅层的厚度在2至10nm范围内。
如此，实现P型微晶硅层的制作。而且，由于采用小于200℃的低温工艺，而且已镀完的银电极设于背面，对于后续镀膜影响有限，故可有效的减少制程工序，提高制作效率。
具体地，温度例如为170℃、173℃、182℃、195℃、198℃、200℃。B2H6和SiH4的比例例如为1：1、1.2：1、1.5：1、1.8：1、2：1。PECVD设备的功率例如为2000W、2100W、2250W、2600W、3000W、3200W、3600W、3800W、4000W。P型微晶硅层的厚度例如为2nm、2.1nm、3.2nm、4.5nm、5.3nm、6.8nm、7.3nm、8.5nm、9.7nm、10nm。
优选地，P型微晶硅层的厚度在2至5nm范围内。例如为2nm、2.1nm、2.8nm、3.2nm、3.7nm、4.5nm、4.8nm、5nm。
可选地，在PECVD设备的内部通入H2、CO2、B2H6和SiH4以形成掺氢P型微晶氧化硅层的步骤中，控制控制温度在170℃至200℃范围内，H2、CO2、B2H6和SiH4的比例为200～300：100～200：1～2：1，PECVD设备的功率在2000至4000W范围内，掺氢P型微晶氧化硅层的厚度在2至10nm范围内。
如此，实现掺氢P型微晶氧化硅层的制作。而且，由于采用小于200℃的低温工艺，而且已镀完的银电极设于背面，对于后续镀膜影响有限，故可有效的减少制程工序，提高制作效率。
具体地，温度例如为170℃、173℃、182℃、195℃、198℃、200℃。H2、CO2、B2H6和SiH4的比例例如为200：100：1:1、225：100：1:1、250：100：1:1、280：100：1:1、200：110：1:1、200：150：1:1、200：180：1:1、200：100：1.2:1、200：100：1.5:1、200：100：1.8:1、300：200：2:1。PECVD设备的功率例如为2000W、2100W、2250W、2600W、3000W、3200W、3600W、3800W、4000W。掺氢P型微晶氧化硅层的厚度例如为2nm、2.1nm、3.2nm、4.5nm、5.3nm、6.8nm、7.3nm、8.5nm、9.7nm、10nm。
优选地，掺氢P型微晶氧化硅层的厚度在2至5nm范围内。例如为2nm、2.1nm、2.8nm、3.2nm、3.7nm、4.5nm、4.8nm、5nm。
在PECVD设备的内部通入H2、B2H6和SiH4以形成掺氢P型微晶硅层的步骤中，控制控制温度在170℃至200℃范围内，H2、B2H6和SiH4的比例为200～300：1～2：1，PECVD设备的功率在2000至4000W范围内，掺氢P型微晶硅层厚度在2至10nm范围内。
如此，实现掺氢P型微晶硅层的制作。而且，由于采用小于200℃的低温工艺，而且已镀完的银电极设于背面，对于后续镀膜影响有限，故可有效的减少制程工序，提高制作效率。
具体地，温度例如为170℃、173℃、182℃、195℃、198℃、200℃。H2、B2H6和SiH4的比例例如为200：1：1、220：1：1、250：1：1、280：1：1、200：1.2：1、200：1.5：1、200：1.8：1、300：2：1。PECVD设备的功率例如为2000W、2100W、2250W、2600W、3000W、3200W、3600W、3800W、4000W。掺氢P型微晶硅层的厚度例如为2nm、2.1nm、3.2nm、4.5nm、5.3nm、6.8nm、7.3nm、8.5nm、9.7nm、10nm。
优选地，掺氢P型微晶硅层的厚度在2至5nm范围内。例如为2nm、2.1nm、2.8nm、3.2nm、3.7nm、4.5nm、4.8nm、5nm。
关于本发明实施例的太阳能电池制作方法的其他的解释和说明，请参照前文。为避免冗余，在此不再赘述。
下表1是现有技术中的太阳能电池和本发明实施例的太阳能叠层电池10的电池特性的对比。其中，对比例一为现有技术中的高效穿隧型钙钛矿叠层太阳能电池，对比例二为仅有一层微晶硅层的钙钛矿叠层太阳能电池。以上底电池均选取N型topcon电池。
显然，本发明实施例的太阳能叠层电池10，开路电压较高，短路电流较低，填充因子下降较小，转换效率较高。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种太阳能叠层电池，其特征在于，依次设有钙钛矿顶电池、P型微晶硅结合层和N型晶硅底层电池，所述P型微晶硅结合层用于导通所述钙钛矿顶电池和所述N型晶硅底层电池。
2.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述P型微晶硅结合层的厚度在5nm至20nm范围内。
3.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述P型微晶硅结合层包括P型微晶硅层、掺氢P型微晶氧化硅层以及掺氢P型微晶硅层中的至少两层。
4.根据权利要求3所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述P型微晶硅结合层包括由上至下依次设置的所述P型微晶硅层、所述掺氢P型微晶氧化硅层以及所述掺氢P型微晶硅层。
5.根据权利要求4所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述P型微晶硅层的厚度在2至10nm范围内，所述掺氢P型微晶氧化硅层的厚度在2至10nm范围内，所述掺氢P型微晶硅层的厚度在2至10nm范围内。
6.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述N型晶硅底层电池包括topcon、HJT、IBC或者HBC。
7.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述N型晶硅底层电池包括topcon，由上至下设置有N型掺杂多晶硅层、二氧化硅层、N型硅片、硼扩散层以及钝化层。
8.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述钙钛矿顶电池包括透明导电层、电子传输层、钙钛矿吸收层和空穴传输层。
9.一种太阳能组件，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的太阳能叠层电池。
10.一种太阳能电池制作方法，其特征在于，用于制作如权利要求1至8任一项所述的太阳能叠层电池，所述太阳能电池制作方法包括以下步骤：
制作所述N型晶硅底层电池；
在所述N型晶硅底层电池上沉积所述P型微晶硅结合层；
在所述P型微晶硅结合层上制作钙钛矿顶电池。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池制作方法，其特征在于，所述在所述N型晶硅底层电池上沉积所述P型微晶硅结合层的步骤，至少包括以下三个步骤中的两个步骤：
在PECVD设备的内部通入B2H6和SiH4，以形成P型微晶硅层；或
在PECVD设备的内部通入H2、CO2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶氧化硅层；或
在PECVD设备的内部通入H2、B2H6和SiH4，以形成掺氢P型微晶硅层。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池制作方法，其特征在于，所述在PECVD设备的内部通入B2H6和SiH4以形成P型微晶硅层的步骤中，控制温度在170℃至200℃范围内，B2H6和SiH4的比例为1～2：1，所述PECVD设备的功率在2000至4000W范围内，所述P型微晶硅层的厚度在2至10nm范围内；
所述在PECVD设备的内部通入H2、CO2、B2H6和SiH4以形成掺氢P型微晶氧化硅层的步骤中，控制控制温度在170℃至200℃范围内，H2、CO2、B2H6和SiH4的比例为200～300：100～200：1～2：1，所述PECVD设备的功率在2000至4000W范围内，所述掺氢P型微晶氧化硅层的厚度在2至10nm范围内；
所述在PECVD设备的内部通入H2、B2H6和SiH4以形成掺氢P型微晶硅层的步骤中，控制控制温度在170℃至200℃范围内，H2、B2H6和SiH4的比例为200～300：1～2：1，所述PECVD设备的功率在2000至4000W范围内，所述掺氢P型微晶硅层厚度在2至10nm范围内。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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