CN113451431A - 一种异质结太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能电池技术领域，提供了一种异质结太阳能电池及其制备方法，该异质结太阳能电池，包括：N型衬底，N型衬底的一侧自内而外至少设置有第一钝化层与N型掺杂层；N型衬底的另一侧自内而外至少设置有第二钝化层与P型掺杂层；N型掺杂层包括层叠设置的种子层与精细晶硅层；种子层为N型非晶硅薄膜层；其中，N型非晶硅薄膜层与第一钝化层接触。该异质结太阳能电池相比于原有技术的N型掺杂层，纳米晶和微晶的结晶性更好，掺杂效率变高，载流子浓度大，提高了N型掺杂层的光电导率，降低了体电阻，改善电池的串联电阻，提高了电池的效率。

Description

一种异质结太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种异质结太阳能电池及其制备方法。
背景技术
硅基异质结太阳能电池是目前主流的几种高效太阳能电池技术之一。该电池具有较高的转化效率，较低的温度系数，是太阳能电池发展的重要方向，具有广阔的市场前景。
现有技术中的硅基异质结太阳能电池中，N型掺杂层为掺磷(P)的非晶硅(n)a－Si：H，但是受掺杂量极限限制，使得N型掺杂层的激活效率较低，导致该N型掺杂层的光电导率比较低，该N型掺杂层的体电阻大，导致电池的串联电阻增大，电池效率降低。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的硅基异质结太阳能电池受掺杂量极限限制使得N型掺杂层的激活效率较低，导致该N型掺杂层的光电导率比较低，该N型掺杂层的体电阻大，导致电池的串联电阻增大，电池效率降低的缺陷，从而提供一种异质结太阳能电池及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种异质结太阳能电池，包括：N型衬底，所述N型衬底的一侧自内而外至少设置有第一钝化层与N型掺杂层；所述N型衬底的另一侧自内而外至少设置有第二钝化层与P型掺杂层；所述N型掺杂层包括层叠设置的种子层与精细晶硅层；所述种子层为N型非晶硅薄膜层，所述种子层与所述第一钝化层接触；所述精细晶硅层包括N型纳米晶氧化硅薄膜层、N型微晶氧化硅薄膜层、N型纳米晶碳化硅薄膜层以及N型微晶碳化硅薄膜层的至少一种。
进一步地，所述N型掺杂层还包括接触层，所述接触层与所述第一透明导电层接触，所述接触层为N型微晶硅薄膜层。
进一步地，所述N型掺杂层的总厚度范围为5nm－25nm；所述种子层的厚度范围为0.5nm－3nm；所述接触层的厚度范围为0.5nm－2nm。
进一步地，所述N型掺杂层背对所述N型衬底的一面自内而外设置有第一透明导电层和第一电极；所述P型掺杂层背对所述N型衬底的一面自内而外设置有第二透明导电层和第二电极。
一种异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：在N型衬底的一侧制备第一钝化层，在另一侧制备第二钝化层；在所述第一钝化层的表面形成N型掺杂层，其中，所述N型掺杂层包括层叠设置的种子层与精细晶硅层；所述种子层为N型非晶硅薄膜层；所述精细晶硅层为N型纳米晶氧化硅薄膜层、N型微晶氧化硅薄膜层、N型纳米晶碳化硅薄膜层以及N型微晶碳化硅薄膜层中的任意一种或几种的结合；在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层。
进一步地，在所述第一钝化层的表面形成N型掺杂层还包括在所述精细晶硅层的表面制备接触层。
进一步地，在形成所述种子层时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：10－1：1之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.2mBar－1mBar；镀膜时电源的功率密度范围为：153W/m2－612W/m2；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
进一步地，在形成所述接触层时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：200－1：50之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的功率密度范围为：612W/m2－2296W/m2；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
进一步地，在形成所述精细晶硅层中的N型纳米晶碳化硅薄膜层或N型微晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；镀膜腔室内SiH4与CH4的比例范围为：1：3－2：1；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的功率密度范围为：510W/m2－2296W/m2；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
进一步地，在形成所述精细晶硅层中的N型纳米晶氧化硅薄膜层或N型微晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：2：1－10：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；镀膜腔室内SiH4与CO2的比例范围为：1：3－2：1之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的功率密度范围为：510W/m2－2296W/m2；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的异质结太阳能电池及其制备方法，N型掺杂层由层叠设置的种子层与精细晶硅层组成，相比于原有技术的N型掺杂层，纳米晶和微晶的结晶性更好，掺杂效率变高，载流子浓度大，提高了N型掺杂层的光电导率，降低了体电阻，改善电池的串联电阻，提高了电池的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中的异质结太阳能电池的制备方法的流程图；
图2为本发明实施例1中的异质结太阳能电池的结构示意图；
图3为本发明实施例2中的异质结太阳能电池的结构示意图；
图4为本发明实施例3中的异质结太阳能电池的结构示意图；
图5为本发明实施例6中的异质结太阳能电池的结构示意图；
图6为本发明实施例10中的异质结太阳能电池的结构示意图；
附图标记说明：
1、N型衬底； 2、第一钝化层； 3、第二钝化层；
4、P型掺杂层； 5、第一透明导电层； 6、第二透明导电层；
7、第一电极； 8、第二电极； 9、N型非晶硅薄膜层；
10、N型纳米晶氧化硅薄膜层； 11、N型纳米晶碳化硅薄膜层；
12、N型微晶硅薄膜层； 13、N型微晶氧化硅薄膜层；
14、N型微晶碳化硅薄膜层。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1：
图1为本发明实施例1中的异质结太阳能电池的制备方法的流程图。本实施例将对本发明中异质结太阳能电池的制备方法及制备得到的结构作整体介绍，以方便对本发明的理解。
如图1所示，本实施例中提供一种异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
在N型衬底1的一侧制备第一钝化层2；
在N型衬底1的另一侧制备第二钝化层3；
在第一钝化层2的表面形成N型掺杂层，其中，N型掺杂层包括层叠设置的种子层与精细晶硅层；种子层为N型非晶硅薄膜层9；精细晶硅层可以包括N型纳米晶氧化硅薄膜层10、N型微晶氧化硅薄膜层13、N型纳米晶碳化硅薄膜层11以及N型微晶碳化硅薄膜层14的至少一种。图2以同时包括N型纳米晶氧化硅薄膜层10、N型微晶氧化硅薄膜层13、N型纳米晶碳化硅薄膜层11以及N型微晶碳化硅薄膜层14等层结构作为示例；
在第二钝化层3的表面形成P型掺杂层4。
本实施例中，种子层为N型非晶硅薄膜层9，在形成种子层时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：10－1：1之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.2mBar－1mBar；镀膜时电源的功率密度范围为：153W/m2－612W/m2；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
本实施例中，精细晶硅层包括N型纳米晶氧化硅薄膜层10、N型微晶氧化硅薄膜层13、N型纳米晶碳化硅薄膜层11以及N型微晶碳化硅薄膜层14的至少一种。微晶和纳米晶的区别在于，微晶的晶粒尺寸比较大，对应的晶化率比较高，高的晶化率可以包含更多的氧化硅晶粒和更多的碳化硅晶粒，可以带来高的导电性、掺杂效率和更大的光学带隙以及更小的激活能。更大的光学带隙能增加进入到电池内部的短波光，增大电池的电流；高的导电性能减小电池的电阻，最终使得电池的效率得到提高。
其中，在形成精细晶硅层中的N型纳米晶碳化硅薄膜层11或N型微晶碳化硅薄膜层14时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；镀膜腔室内SiH4与CH4的比例范围为：1：3－2：1；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的功率密度范围为：510W/m2－2296W/m2；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。其中，形成N型微晶碳化硅薄膜层14时，SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：150之间；形成N型纳米晶碳化硅薄膜层11时，SiH4与H2的比例范围为：1：200－1：50之间；通过改变镀膜腔室内H2的浓度，来最终形成N型纳米晶碳化硅薄膜层11或N型微晶碳化硅薄膜层14。
本实施例中，在形成精细晶硅层中的N型纳米晶氧化硅薄膜层10或N型微晶氧化硅薄膜层13时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：2：1－10：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；镀膜腔室内SiH4与CO2的比例范围为：1：3－2：1之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的功率密度范围为：510W/m2－2296W/m2；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。其中，形成N型微晶氧化硅薄膜层13时，SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：150之间；形成N型纳米晶氧化硅薄膜层10时，SiH4与H2的比例范围为：1：200－1：50之间；通过改变镀膜腔室内H2的浓度，来最终形成N型纳米晶氧化硅薄膜层10或N型微晶氧化硅薄膜层13。
其中，上述镀膜腔室指的是采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，简称CVD)工艺所使用的镀膜腔室。其中，镀膜时电源的功率密度即为溅射等离子体的设备的功率密度。
这里应该理解的是，形成种子层与形成精细晶硅层的镀膜腔室可以为同一个腔室，在同一个腔室沉积，工艺过程中温度场和气场比较稳定，因为不需要传片到下一个腔室，因此工艺稳定性好，电池的效率稳定性好。例如，也可以分别在不同的镀膜腔室完成对种子层与精细晶硅层的沉积工艺，这样有利于加快设备节拍，提高设备产能。
进一步地，该异质结太阳能电池的制备方法还可以包括：
在N型掺杂层的表面制备第一透明导电层5；
在P型掺杂层4的表面制备第二透明导电层6；
在第一透明导电层5的表面制备第一电极7；
在第二透明导电层6的表面制备第二电极8。
其中，对于本实施例中的N型衬底1两侧分别制备对称的各层结构的顺序不做限定，以上工艺顺序仅作示例。另外，在某些情况下，作为收集载流子并进行传输的透明导电层、以及进行电流汇流的电极，可以部分在组件工艺完成，这里不做限定。
另外，应该理解的是，图2的多层结构仅作示例，在实际应用中可根据电池性能效果或镀膜工艺操作便捷性选择合适的结构，例如，含氧硅薄膜(N型纳米晶氧化硅薄膜层、N型微晶氧化硅薄膜层)和含碳硅薄膜(N型纳米晶碳化硅薄膜层以及N型微晶碳化硅薄膜层)任取氧、碳组分中的一种，这里不做限定。
该异质结太阳能电池，采用多层结构的N型掺杂层，使得该N型掺杂层的不同叠层之间具有不同折射率，比如电池的第一透明导电层的折射率可以为2.0，第一透明导电层5下方的N型纳米晶氧化硅薄膜层10或者N型微晶氧化硅薄膜层13的折射率可以为2.5，其下方的N型纳米晶碳化硅薄膜层11或N型微晶碳化硅薄膜层14的折射率可以为3.0，再下方的N型非晶硅薄膜层9的折射率可以为3.8，这种折射率从2.0－2.5－3.0－3.8的渐变，相比单层的N型掺杂层可以进一步降低反射率，增加光的透过；同时由于电池的电阻减小，最终使得电池的效率得到提高。
实施例2：
本实施例提供一种异质结太阳能电池的制备方法，其与实施例1的区别在于：
本实施例中，在精细晶硅层形成后，再在精细晶硅层的表面形成一层接触层，该接触层为N型微晶硅薄膜层。
本实施例中，在形成接触层时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：200－1：50之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的功率密度范围为：510W/m2－2296W/m2；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。其中，与形成种子层的工艺参数不同的是，形成接触层时镀膜腔室内H2的浓度更高、工艺气体的压力范围更大以及电源的功率密度更大，以此来制备高形核密度的接触层(高形核密度意味着膜层中有很多细小的尺寸在几个原子的趋向于形成纳米晶的中间态)。如此设置，可以改善N型掺杂层与第一透明导电层的接触电阻；同时由于该接触层的电导率更低，可以进一步降低N型掺杂层与第一透明导电层的接触电阻，降低光生载流子在该界面的复合，提高电池的效率。
如图3所示，以下为本实施例中N型掺杂层由N型非晶硅薄膜层9、N型微晶氧化硅薄膜层13、N型纳米晶碳化硅薄膜层11以及N型微晶硅薄膜层12叠层设置而成的异质结太阳能电池作为示例，详细说明该制备方法的具体步骤：
选择厚度为130μm的N型衬底1，在浓度为15％的NaOH溶液中进行抛光，去除N型衬底1原片表面的氧化层；
之后，将N型衬底1原片放入盛有浓度为2％的NaOH溶液的槽具中，对N型衬底1进行双面制绒；
之后，采用等离子体化学气相沉积法制备第一钝化层2以及第二钝化层3；
之后，采用等离子体化学气相沉积法制备P型掺杂层4；
之后，采用等离子体化学气相沉积法制备厚度为20nm的N型掺杂层；具体步骤为：先在第一钝化层2的表面沉积厚度为2nm的N型非晶硅薄膜层9，在形成N型非晶硅薄膜层9时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例为1：2；镀膜腔室内SiH4与H2的比例为1：5；镀膜腔室内的工艺气体的压力为0.5mBar；镀膜时电源的功率密度255W/m2；工艺时间为50s；工艺温度为200℃。接着，在N型非晶硅薄膜层9的表面沉积厚度为8nm的N型微晶氧化硅薄膜层13，在形成N型微晶氧化硅薄膜层13时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例为5：1；镀膜腔室内SiH4与H2的比例为1：200；镀膜腔室内SiH4与CO2的比例为1：1；镀膜腔室内的工艺气体的压力为2mBar；镀膜时电源的功率密度为1276W/m2；工艺时间为30s；工艺温度为200℃；然后，在N型微晶氧化硅薄膜层13的表面沉积厚度为8nm的N型纳米晶碳化硅薄膜层11，在形成N型纳米晶碳化硅薄膜层11时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例为1：2；镀膜腔室内SiH4与H2的比例为1：200；镀膜腔室内SiH4与CH4的比例为1：1；镀膜腔室内的工艺气体的压力为2mBar；镀膜时电源的功率密度为1276W/m2；工艺时间为30s；工艺温度为200℃；最后，在N型纳米晶碳化硅薄膜层11的表面沉积厚度为2nm的N型微晶硅薄膜层12作为接触层，在形成N型微晶硅薄膜层12时的工艺参数为：镀膜腔室内PH3与SiH4的比例为1：2；镀膜腔室内SiH4与H2的比例为1：100；镀膜腔室内的工艺气体的压力为2.5mBar；镀膜时电源的功率密度为1531W/m2；工艺时间为20s；工艺温度为220℃。
之后，采用磁控溅射法制备第一透明导电层5以及第二透明导电层6；
最后，采用丝印金属制备出第一电极7以及第二电极8并烘干烧结。
实施例3：
图4为本实施例中的异质结太阳能电池的结构示意图。本实施例提供一种异质结太阳能电池，包括：N型衬底1，N型衬底1的一侧自内而外依次设置有第一钝化层2、N型掺杂层、第一透明导电层5和第一电极7；N型衬底1的另一侧自内而外依次设置有第二钝化层3、P型掺杂层4、第二透明导电层6和第二电极8。N型掺杂层包括层叠设置的种子层与精细晶硅层；种子层为N型非晶硅薄膜层9；精细晶硅层为N型纳米晶氧化硅薄膜层10；其中，N型非晶硅薄膜层9与第一钝化层2接触。
具体而言，以第一钝化层2由衬底自下而上，该N型掺杂层由N型非晶硅薄膜层9与N型纳米晶氧化硅薄膜层10叠层设置而成。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例4：
本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中，N型掺杂层还包括接触层，接触层与第一透明导电层5接触，接触层为N型微晶硅薄膜层12。由于该接触层的电导率更低，可以进一步降低N型掺杂层与第一透明导电层5的接触电阻，降低光生载流子在该界面的复合，有利于提高电池的效率。
本实施例中，N型掺杂层的总厚度范围为5nm－25nm；种子层的厚度范围为0.5nm－3nm；接触层的厚度范围为0.5nm－2nm。例如，N型掺杂层的总厚度可以为20nm，N型非晶硅薄膜层9的厚度可以为2nm，N型微晶硅薄膜层12的厚度可以为2nm。
其中，当N型纳米晶氧化硅薄膜层10或N型微晶氧化硅薄膜层13与N型纳米晶碳化硅薄膜层11或N型微晶碳化硅薄膜层14同时存在时，N型纳米晶氧化硅薄膜层10与N型纳米晶碳化硅薄膜层11的厚度比范围可以为1：5至5：1之间。同理，N型纳米晶氧化硅薄膜层10与N型微晶碳化硅薄膜层14的厚度比范围可以为1：5至5：1之间。同理，N型微晶氧化硅薄膜层13与N型微晶碳化硅薄膜层14的厚度比范围可以为1：5至5：1之间。同理，N型微晶氧化硅薄膜层13与N型纳米晶碳化硅薄膜层11的厚度比范围可以为1：5至5：1之间。例如，N型纳米晶氧化硅薄膜层10与N型纳米晶碳化硅薄膜层11的厚度比可以为1：1，可以为1：2，也可以为1：3，也可以为1：4，也可以为1：5，也可以为5：1，也可以为4：1，也可以为3：1，也可以为2：1。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例5：
本实施例与前述实施例的区别在于：该N型掺杂层中精细晶硅层为N型微晶氧化硅薄膜层13。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例6：
图5为本实施例中的异质结太阳能电池的结构示意图。该N型掺杂层中的精细晶硅层为N型纳米晶碳化硅薄膜层11。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例7：
本实施例与前述实施例的区别在于：该N型掺杂层中的精细晶硅层为N型微晶碳化硅薄膜层14。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例8：
本实施例与前述实施例的区别在于：该N型掺杂层中的精细晶硅层由N型纳米晶氧化硅薄膜层10与N型微晶碳化硅薄膜层14叠层设置而成。其中，N型纳米晶氧化硅薄膜层10与N型微晶碳化硅薄膜层14的叠层顺序可以交换。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例9：
本实施例与前述实施例的区别在于：该N型掺杂层中的精细晶硅层由N型纳米晶氧化硅薄膜层10与N型纳米晶碳化硅薄膜层11叠层设置而成。其中，N型纳米晶氧化硅薄膜层10与N型纳米晶碳化硅薄膜层11的叠层顺序可以交换。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例10：
图6为本实施例中的异质结太阳能电池的结构示意图。本实施例与前述实施例的区别在于：该N型掺杂层中的精细晶硅层由N型微晶氧化硅薄膜层13与N型微晶碳化硅薄膜层14叠层设置而成。其中，N型微晶氧化硅薄膜层13与N型微晶碳化硅薄膜层14的叠层顺序可以交换。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例11：
本实施例与前述实施例的区别在于：该N型掺杂层中的精细晶硅层由N型纳米晶氧化硅薄膜层10与N型微晶氧化硅薄膜层13叠层设置而成。其中，N型纳米晶氧化硅薄膜层10与N型微晶氧化硅薄膜层13的叠层顺序可以交换。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例12：
本实施例与前述实施例的区别在于：该N型掺杂层中的精细晶硅层由N型纳米晶碳化硅薄膜层11与N型微晶碳化硅薄膜层14叠层设置而成。其中，N型纳米晶碳化硅薄膜层11与N型微晶碳化硅薄膜层14的叠层顺序可以交换。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例13：
本实施例与前述实施例的区别在于：该N型掺杂层中的精细晶硅层由N型纳米晶氧化硅薄膜层10、N型纳米晶碳化硅薄膜层11以及N型微晶氧化硅薄膜层13叠层设置而成。其中，N型纳米晶氧化硅薄膜层10、N型纳米晶碳化硅薄膜层11以及N型微晶氧化硅薄膜层13的叠层顺序可以交换。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例14：
本实施例与前述实施例的区别在于：该N型掺杂层中的精细晶硅层由N型纳米晶氧化硅薄膜层10、N型纳米晶碳化硅薄膜层11以及N型微晶碳化硅薄膜层14叠层设置而成。其中，N型纳米晶氧化硅薄膜层10、N型纳米晶碳化硅薄膜层11以及N型微晶碳化硅薄膜层14的叠层顺序可以交换。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例15：
本实施例与前述实施例的区别在于：该N型掺杂层中的精细晶硅层由N型纳米晶碳化硅薄膜层11、N型微晶氧化硅薄膜层13以及N型微晶碳化硅薄膜层14叠层设置而成。其中，N型纳米晶碳化硅薄膜层11、N型微晶氧化硅薄膜层13以及N型微晶碳化硅薄膜层14的叠层顺序可以交换。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例16：
本实施例与前述实施例的区别在于：该N型掺杂层中的精细晶硅层由N型纳米晶氧化硅薄膜层10、N型纳米晶碳化硅薄膜层11、N型微晶氧化硅薄膜层13以及N型微晶碳化硅薄膜层14叠层设置而成。其中，N型纳米晶氧化硅薄膜层10、N型纳米晶碳化硅薄膜层11、N型微晶氧化硅薄膜层13以及N型微晶碳化硅薄膜层14的叠层顺序可以交换。
具体层结构以及制备工艺可参考实施例1以及实施例2中相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
这里应该理解的是，N型掺杂层包括的种子层与精细晶硅层的各薄膜层，可以根据需求灵活设置，这里不做限制。另，还可以灵活设置接触层以获得更佳的接触效果。在此处对各种结构的设置不再一一进行例举。
综上，本发明实施例1至实施例16中提供的异质结太阳能电池，N型掺杂层由层叠设置的种子层与精细晶硅层组成，相比于原有技术的N型掺杂层，由于纳米晶和微晶的结晶性更好，掺杂效率变高，载流子浓度大，可以提高N型掺杂层的载流子浓度，降低光生载流子的复合，提高了N型掺杂层的光电导率；在此基础上，还通过增加接触层，降低透明导电层与N型掺杂层的接触电阻，改善电池的串联电阻，提高电池的一侧的高低结的电场强度，增加场效应钝化效果，提高电池的短路电流。
该异质结太阳能电池，采用多层结构的N型掺杂层，相比单层的N型掺杂层可以进一步降低反射率，增加光的透过，可以提高该N型掺杂层的光学带隙，降低对入射光的寄生吸收，提高电池效率。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种异质结太阳能电池，包括：N型衬底，所述N型衬底的一侧自内而外至少设置有第一钝化层与N型掺杂层；所述N型衬底的另一侧自内而外至少设置有第二钝化层与P型掺杂层；其特征在于，所述N型掺杂层包括层叠设置的种子层与精细晶硅层；
所述种子层为N型非晶硅薄膜层，所述种子层与所述第一钝化层接触；
所述精细晶硅层为N型纳米晶氧化硅薄膜层、N型微晶氧化硅薄膜层、N型纳米晶碳化硅薄膜层以及N型微晶碳化硅薄膜层中的任意一种或多种的结合。
2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
所述N型掺杂层还包括接触层，所述接触层与所述第一透明导电层接触，所述接触层为N型微晶硅薄膜层。
3.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
所述N型掺杂层的总厚度范围为5nm－25nm；
所述种子层的厚度范围为0.5nm－3nm；
所述接触层的厚度范围为0.5nm－2nm。
4.根据权利要求1－3任一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
所述N型掺杂层背对所述N型衬底的一面自内而外设置有第一透明导电层和第一电极；
所述P型掺杂层背对所述N型衬底的一面自内而外设置有第二透明导电层和第二电极。
5.一种异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在N型衬底的一侧制备第一钝化层，在N型衬底的另一侧制备第二钝化层；
在所述第一钝化层的表面形成N型掺杂层，其中，所述N型掺杂层包括层叠设置的种子层与精细晶硅层；所述种子层为N型非晶硅薄膜层；所述精细晶硅层包括N型纳米晶氧化硅薄膜层、N型微晶氧化硅薄膜层、N型纳米晶碳化硅薄膜层以及N型微晶碳化硅薄膜层的至少一种；
在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层。
6.根据权利要求5所述的异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，
在所述第一钝化层的表面形成N型掺杂层还包括在所述精细晶硅层的表面制备接触层。
7.根据权利要求5或6所述的异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，形成所述种子层时的工艺参数为：
镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；
镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：10－1：1之间；
镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.2mBar－1mBar；
镀膜时电源的功率密度范围为：153W/m2－612W/m2；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃。
8.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，在形成所述接触层时的工艺参数为：
镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；
镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：200－1：50之间；
镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.5mBar－5mBar；
镀膜时电源的功率密度范围为：612W/m2－2296W/m2；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃。
9.根据权利要求5或6所述的异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，
在形成所述精细晶硅层中的N型纳米晶碳化硅薄膜层或N型微晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：1：2－2：1之间；
镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；
镀膜腔室内SiH4与CH4的比例范围为：1：3－2：1；
镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.5mBar－5mBar；
镀膜时电源的功率密度范围为：510W/m2－2296W/m2；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃。
10.根据权利要求5或6所述的异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，
在形成所述精细晶硅层中的N型纳米晶氧化硅薄膜层或N型微晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内PH3与SiH4的比例范围为：2：1－10：1之间；
镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为：1：300－1：50之间；
镀膜腔室内SiH4与CO2的比例范围为：1：3－2：1之间；
镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为：0.5mBar－5mBar；
镀膜时电源的功率密度范围为：510W/m2－2296W/m2；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃。
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