CN113488555A - 异质结电池及制备方法、太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池技术领域，提供了一种异质结电池及制备方法、太阳能电池组件，该异质结电池，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；P型掺杂层包括层叠布置的P型纳米晶硅薄膜层、P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层。该异质结电池，硼掺杂效率更高，可以增强电池背面PN结的电场强度，使PN结对光生载流子的分离作用增强，减少光生载流子的复合，最终提高电池的效率。
Description
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电池及制备方法、太阳能电池组件。
背景技术
硅基异质结电池是目前主流的几种高效太阳能电池技术之一。该电池结构简单，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。
硅基异质结电池的结构和工艺流程均较为简单，其以N型单晶硅层为衬底，在衬底一侧包括本征非晶硅层、P型非晶硅层，在衬底另一侧包括本征非晶硅层、N型非晶硅层。其中，一侧的P型非晶硅层与N型单晶硅层形成PN结，另一侧的N型非晶硅层与N型单晶硅层形成高低结。
现有技术中的硅基异质结电池中，P型掺杂层为掺B的非晶硅(p)a－Si：B：H，但是受掺杂量极限限制，使得P型掺杂层的掺杂效率较低，导致电池背面PN结的电场减弱，PN结对光生载流子的分离作用减弱，导致光生载流子的复合增加，最终导致电池效率较低。
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电池受掺杂量极限限制使得P型掺杂层的掺杂效率较低，导致电池背面PN结的电场减弱，PN结对光生载流子的分离作用减弱导致光生载流子的复合增加，最终导致电池效率较低的缺陷，提供一种异质结电池及制备方法、太阳能电池组件，至少部分解决上述缺陷。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种异质结电池，包括：N型衬底，所述N型衬底的一侧自内而外依次设置有第一钝化层、N型掺杂层；所述N型衬底的另一侧自内而外依次设置有第二钝化层、P型掺杂层；所述P型掺杂层包括P型纳米晶硅薄膜层，还包括P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层，所述P型纳米晶硅薄膜层与所述P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层层叠布置；其中，所述P型纳米晶氧化硅薄膜层或P型纳米晶碳化硅薄膜层与所述第二钝化层接触。
进一步地，所述P型掺杂层的厚度范围为5nm-20nm；其中，所述P型纳米晶氧化硅薄膜层或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层的厚度范围为3－7nm，所述P型纳米晶硅薄膜层的厚度范围为6nm－17nm。
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。一种异质结电池的制备方法，包括如下步骤：在N型衬底的一侧从制备第一钝化层；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；在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层；其中，所述P型掺杂层包括P型纳米晶硅薄膜层，还包括P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层，所述P型纳米晶硅薄膜层与所述P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层层叠布置。
进一步地，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：在所述第二钝化层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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：1：80－1：20之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
进一步地，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：在所述第二钝化层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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：1：80－1：20之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
进一步地，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：在所述第二钝化层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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：1：80－1：20之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
进一步地，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：在所述第二钝化层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃；在所述P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层。其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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：1：80－1：20之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
进一步地，该异质结电池的制备方法还包括：在所述N型掺杂层的表面制备第一透明导电层；在所述P型掺杂层的表面制备第二透明导电层；在所述第一透明导电层的表面制备第一电极；在所述第二透明导电层的表面制备第二电极。
一种太阳能电池组件，其包括多个通过串联、并联连接的异质结电池，所述异质结电池为上述的异质结电池。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的异质结电池及制备方法，通过制备层叠布置的P型纳米晶硅薄膜层、P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层，来代替原有技术的P型掺杂层，硼掺杂效率更高，可以增强电池背面PN结的电场强度，使PN结对光生载流子的分离作用增强，减少光生载流子的复合，最终提高电池的效率。
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中的异质结电池的制备方法的流程图；
图2为本发明实施例2中的异质结电池的制备方法的流程图；
图3为本发明实施例3中的异质结电池的制备方法的流程图；
图4为本发明实施例4中的异质结电池的制备方法的流程图；
图5为本发明实施例1中的异质结电池的结构示意图；
图6为本发明实施例2中的异质结电池的结构示意图；
图7为本发明实施例3中的异质结电池的结构示意图；
图8为本发明实施例4中的异质结电池的结构示意图。
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型纳米晶氧化硅薄膜层； 5、P型纳米晶硅薄膜层； 6、N型掺杂层；
7、第一透明导电层； 8、第二透明导电层； 9、第一电极；
10、第二电极； 11、P型纳米晶碳化硅薄膜层。
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中的异质结电池的制备方法的流程图，如图1所示，本实施例中提供一种异质结电池的制备方法，包括如下步骤：在N型衬底的一侧(正面)制备第一钝化层，在另一侧(背面)制备第二钝化层；在第一钝化层的表面形成N型掺杂层，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层；所述P型掺杂层包括P型纳米晶硅薄膜层，还包括P型纳米晶氧化硅薄膜层和P型纳米晶碳化硅薄膜层，所述P型纳米晶硅薄膜层与所述P型纳米晶氧化硅薄膜层和所述P型纳米晶碳化硅薄膜层层叠布置。进一步的，还可以包括；在N型掺杂层的表面制备第一透明导电层，在P型掺杂层的表面制备第二透明导电层；在第一透明导电层的表面制备第一电极，在第二透明导电层的表面制备第二电极。
需要说明的是，对于本实施例中的N型衬底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。
图5为本发明实施例1中的异质结电池的结构示意图。如图5所示，该异质结电池，包括：N型衬底1，N型衬底1的一侧(正面)自内而外依次设置有第一钝化层2、N型掺杂层6、第一透明导电层7和第一电极9；N型衬底1的另一侧(背面)自内而外依次设置有第二钝化层3、P型掺杂层、第二透明导电层8和第二电极10。
在本实施例中，P型掺杂层在第二钝化层的表面自内而外依次为P型纳米晶碳化硅薄膜层、P型纳米晶氧化硅薄膜层以及P型纳米晶硅薄膜层。
本实施例中，P型掺杂层的厚度范围为5-20nm；其中，P型纳米晶氧化硅薄膜层4或P型纳米晶碳化硅薄膜层11的厚度范围为3－7nm，P型纳米晶硅薄膜层5的厚度范围为6－17nm。例如，当P型掺杂层在第二钝化层3的表面自内而外依次为P型纳米晶碳化硅薄膜层11、P型纳米晶氧化硅薄膜层4以及P型纳米晶硅薄膜层5时，P型掺杂层的总厚度可以为18nm，其中，P型纳米晶碳化硅薄膜层11的厚度可以为4nm，P型纳米晶氧化硅薄膜层4的厚度可以为4nm，P型纳米晶硅薄膜层5的厚度可以为10nm。
在第二钝化层的表面形成P型掺杂层具体包括：在第二钝化层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层；其中，在形成P型纳米晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
之后，在P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层；其中，在形成P型纳米晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
之后，在P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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：1：80－1：20之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；工艺时间范围为：10s－100s；工艺温度范围为：175℃－220℃。
以下为本实施例中(P型掺杂层在第二钝化层的表面自内而外依次为P型纳米晶碳化硅薄膜层、P型纳米晶氧化硅薄膜层以及P型纳米晶硅薄膜层)的异质结电池作为示例，说明该制备方法的具体步骤：
选择厚度为130μm的N型衬底，在浓度为15％的NaOH溶液中进行抛光，去除N型衬底原片表面的氧化层；
之后，将N型衬底原片放入盛有浓度为2％的NaOH溶液的槽具中，对N型衬底进行双面制绒；
之后，采用等离子体化学气相沉积法制备第一钝化层以及第二钝化层；
之后，采用等离子体化学气相沉积法制备P型掺杂层，其中，形成P型纳米晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6与SiH4的比例为1：1；镀膜腔室内SiH4与H2的比例范围为1：100；镀膜腔室内SiH4与CH4的比例范围为1：1；镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为2mBar；镀膜时电源的射频功率范围为2000W；工艺时间为20s；工艺温度为180℃；P型纳米晶碳化硅薄膜层的厚度为4nm。
之后，在形成P型纳米晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B(CH3)3与SiH4的比例为5：1之间；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之间；镀膜腔室内的工艺气体的压力为3mBar；镀膜时电源的射频功率为2000W；工艺时间为20s；工艺温度为200℃；P型纳米晶氧化硅薄膜层的厚度为4nm。
之后，在形成P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：镀膜腔室内B2H6与SiH4的比例为1：2；镀膜腔室内SiH4与H2的比例为1：50；镀膜腔室内的工艺气体的压力为2.5mBar；镀膜时电源的射频功率的为2500W；工艺时间为50s；工艺温度为200℃；P型纳米晶硅薄膜层的厚度为10nm。
之后，采用等离子体化学气相沉积法制备N型掺杂层；
之后，采用磁控溅射法制备第一透明导电层以及第二透明导电层；
最后，采用丝印金属制备出第一电极以及第二电极并烘干烧结。
其中，上述镀膜腔室指的是采用CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)工艺所使用的镀膜腔室。
实施例2：
图2为本发明实施例2中的异质结电池的制备方法的流程图，图6为本发明实施例2中的异质结电池的结构示意图。如图2与图6所示，本实施例与实施例1的区别在于：
P型掺杂层在第二钝化层的表面自内而外依次为P型纳米晶氧化硅薄膜层与P型纳米晶硅薄膜层。形成P型掺杂层时先在第二钝化层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层，之后在P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层。
其他层结构以及制备工艺可参考实施例1相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例3：
图3为本发明实施例3中的异质结电池的制备方法的流程图，图7为本发明实施例3中的异质结电池的结构示意图。如图3与图7所示，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于：
P型掺杂层在第二钝化层的表面自内而外依次为P型纳米晶碳化硅薄膜层与P型纳米晶硅薄膜层。形成P型掺杂层时先在第二钝化层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层，之后在P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层。
其他层结构以及制备工艺可参考实施例1相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
实施例4：
图4为本发明实施例4中的异质结电池的制备方法的流程图，图8为本发明实施例4中的异质结电池的结构示意图，如图4与图8所示，本实施例与实施例1至实施例3的区别在于：P型掺杂层在第二钝化层的表面自内而外依次为P型纳米晶氧化硅薄膜层、P型纳米晶碳化硅薄膜层以及P型纳米晶硅薄膜层。形成P型掺杂层时先在第二钝化层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层，之后在P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层，之后在P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层。
其他层结构以及制备工艺可参考实施例1相应的层结构以及制备工艺，这里不再详述。
综上，本发明实施例1至实施例4中提供的异质结电池，通过制备层叠布置的P型纳米晶硅薄膜层5、P型纳米晶氧化硅薄膜层4和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层11，来代替现有技术的P型掺杂层，硼掺杂效率更高，可以增强电池背面PN结的电场强度，使PN结对光生载流子的分离作用增强，减少光生载流子的复合，最终提高电池的效率。
本发明实施例1至实施例4中提供的异质结电池，相比现有技术的P型掺杂层带隙宽为1.7eV，激活能为300－500meV，采用本发明结构中的层叠结构的P型掺杂层的带隙宽大于2.0eV，激活能小于100meV，P型纳米晶氧化硅薄膜层或P型纳米晶碳化硅薄膜层与N型衬底的费米能级差值大，N型衬底界面处能带弯曲量大，利于空穴累积，增加隧穿传输。
本发明实施例1至实施例4中提供的异质结电池，P型纳米晶硅薄膜层的激活能很小(约为50meV)，空穴隧穿通过第二钝化层的势垒小，利于空穴载流子的传输；另外，P型纳米晶硅薄膜层与第二透明导电层的能带失配小，同时结合重掺杂的第二透明导电层，使得P型纳米晶硅薄膜层/第二透明导电层界面传输势垒变小，利于空穴的陷阱辅助隧穿传输。
本发明实施例1至实施例4中提供的异质结电池，P型纳米晶氧化硅薄膜层的带隙为2.1eV－2.6eV，P型纳米晶碳化硅薄膜层的带隙为2.4eV－2.7eV，相比现有技术的P型掺杂层的带隙为1.8－2.0eV，带隙变宽，对长波光的吸收损伤会比较小，提高异质结电池的短路电流，同时也会提高异质结电池的双面率。
实施例5：
本实施例提供一种太阳能电池组件，其包括多个通过串联、并联连接的异质结电池，所述异质结电池为基于实施例1至实施例4的异质结电池。
基于上述的异质结电池，该太阳能电池组件具有更高的发电效率。
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P型掺杂层包括P型纳米晶硅薄膜层，还包括P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层，所述P型纳米晶硅薄膜层与所述P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层层叠布置；
其中，所述P型纳米晶氧化硅薄膜层或P型纳米晶碳化硅薄膜层与所述第二钝化层接触。
2.根据权利要求1所述的异质结电池，其特征在于，
所述P型掺杂层的厚度范围为5nm-20nm；
其中，所述P型纳米晶氧化硅薄膜层或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层的厚度范围为3－7nm，所述P型纳米晶硅薄膜层的厚度范围为6nm－17nm。
3.根据权利要求1或2所述的异质结电池，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。
4.一种异质结电池的制备方法，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；
在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层；其中，所述P型掺杂层包括P型纳米晶硅薄膜层，还包括P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或P型纳米晶碳化硅薄膜层，所述P型纳米晶硅薄膜层与所述P型纳米晶氧化硅薄膜层和/或所述P型纳米晶碳化硅薄膜层层叠布置。
5.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：
在所述第二钝化层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；
镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃；
在所述P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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：1：80－1：20之间；
镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；
镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃。
6.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：
在所述第二钝化层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；
镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃；
在所述P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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：1：80－1：20之间；
镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；
镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃。
7.根据权利要求4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：
在所述第二钝化层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；
镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃；
在所述P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；
镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃；
在所述P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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：1：80－1：20之间；
镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；
镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；
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4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，在所述第二钝化层的表面形成P型掺杂层包括：
在所述第二钝化层上形成P型纳米晶氧化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶氧化硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；
镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃；
在所述P型纳米晶氧化硅薄膜层上形成P型纳米晶碳化硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶碳化硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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；
镀膜时电源的射频功率范围为：1000W－4500W；
工艺时间范围为：10s－100s；
工艺温度范围为：175℃－220℃；
在所述P型纳米晶碳化硅薄膜层上形成P型纳米晶硅薄膜层；其中，在形成所述P型纳米晶硅薄膜层时的工艺参数为：
镀膜腔室内B2H6或B(CH3)3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：1：80－1：20之间；
镀膜腔室内的工艺气体的压力范围为0.5mBar－5mBar；
镀膜时电源的射频功率的范围为：1000W－4500W；
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4所述的异质结电池的制备方法，其特征在于，还包括：
在所述N型掺杂层的表面制备第一透明导电层；
在所述P型掺杂层的表面制备第二透明导电层；
在所述第一透明导电层的表面制备第一电极；
在所述第二透明导电层的表面制备第二电极。
10.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括多个通过串联、并联连接的异质结电池，所述异质结电池为权利要求1－3任一项所述的异质结电池。
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