CN114497260B - 用于制造异质结太阳能电池的方法及异质结太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于制造异质结太阳能电池的方法以及异质结太阳能电池。所述电池包括N型单晶硅片，其正面依次形成有第一本征非晶硅层、N型非晶硅/微晶硅层、第一透明导电膜及第一电极，其背面依次形成有第二本征非晶硅层、P型非晶硅/微晶硅层、第二透明导电膜及第二电极，其中第一、第二本征非晶硅层均通过包括多个同型子工艺的本征PECVD工艺形成，N型非晶硅/微晶硅层、P型非晶硅/微晶硅层分别通过各自包括多个同型子工艺的N型以及P型PECVD工艺形成，多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，否则插入过渡工艺。本发明能保持等离子体的稳定性，能提高有效等离子体时间，又能保持工艺界面的连续性。

Description

用于制造异质结太阳能电池的方法及异质结太阳能电池
技术领域
本发明涉及太阳能制造领域，特别涉及用于制造异质结太阳能电池的方法及异质结太阳能电池。
背景技术
薄膜/晶硅异质结太阳能电池(以下简称异质结太阳能电池，又可称HIT或HJT或SHJ太阳能电池)属于第三代高效太阳能电池技术，它结合了晶体硅与硅薄膜的优势，具有转换效率高、温度系数低等特点，将会逐步替代PERC(Passivated Emitterand Rear Cell)电池，成为光伏电池的主流。
异质结太阳能电池的光电转化效率现已达26％以上，高转换效率需要高质量的膜层，并需要对不同膜层进行精细化区分及设计，例如将异质结太阳能电池的本征非晶硅层、N型非晶硅、P型非晶硅层中至少一者再划分为多个工艺子膜层。如果不同工艺子膜层在不同腔体生长，不同腔体都需要独立的混气、排气或者一直流气不停的方式，将会增加设备及气体运营成本，同时不同工艺子膜层分腔体生长，也会使界面不连续，从而影响电池效率。为克服上述种种问题，会将生成不同工艺子膜层的同型PECVD工艺(本征、N型、P型)在同一腔体生长，传统的生长工艺为台阶式的，其对应的每一工艺步骤都需要独立的混气、排气，导致了工艺腔体里面的无效工艺时间延长。
因此，如何提供一种用于制造异质结太阳能电池的方法及异质结太阳能电池，以在异质结电池生产中既保持等离子体的稳定性，提高有效等离子体时间，又保持工艺界面的连续性，已成为业内亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的上述问题，本发明提出了用于制备异质结太阳能电池的方法，包括如下步骤：
(a)、通过制绒清洗工艺对N型单晶硅片进行制绒及清洗；
(b)、通过本征PECVD工艺在N型单晶硅片的正面、背面上分别形成第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层；
(c)、通过N型PECVD工艺在所述第一本征非晶硅层上形成N型非晶硅/微晶硅层；
(d)、通过P型PECVD工艺在所述第二本征非晶硅层上形成P型非晶硅/微晶硅层；
(e)、在所述N型非晶硅/微晶硅层以及P型非晶硅/微晶硅层上分别形成第一透明导电膜以及第二透明导电膜；以及
(h)、在所述第一透明导电膜以及所述第二透明导电膜上分别形成第一电极以及第二电极；
其中所述本征PECVD工艺、所述N型PECVD工艺、所述P型PECVD工艺各自包括多个同型子工艺，所述多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，在工艺气体种类不同或工艺气体流量增幅达到所述预定增幅时插入过渡工艺；所述过渡工艺的射频功率为0W-2000W,工艺压力为0.3mbar-2mbar，工艺气体为H2，H2流量为200sccm-20000sccm，工艺时间为1s-10s。
在一实施例中，所述预定增幅为1-200。
在一实施例中，所述本征PECVD工艺包括依次进行的第一本征子工艺、第二本征子工艺、过渡工艺以及第三本征子工艺，所述第一本征子工艺的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.5mbar-2mbar，射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-10s；第二本征子工艺的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.3mbar-2mbar，射频RF功率为300W-2000W，工艺时间为0.5s-30s；第三本征子工艺气体为单一H2、或者H2与SiH4的混合物、或者H2与SiH4及CO2的混合物，工艺压力0.5mbar-2mbar，所述射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-50s。
在一实施例中，所述N型PECVD工艺包括依次进行的第一N型子工艺、第二N型子工艺以及第三N型子工艺；第一N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为2％-8％。
在一实施例中，所述P型PECVD工艺包括依次进行的第一P型子工艺、第二P型子工艺以及第三P型子工艺；第一P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为2％-8％。
在一实施例中，所述本征PECVD工艺、N型PECVD工艺以及P型PECVD工艺分别在不同工艺腔体内完成，其中所述本征PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHZ，N型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHZ、27MHZ或40MHZ，P型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHZ、27MHZ或40MHZ。
本发明还提供一种异质结太阳能电池，其包括N型单晶硅片，所述N型单晶硅片的正面上依次形成有第一本征非晶硅层、N型非晶硅/微晶硅层、第一透明导电膜以及第一电极，所述N型单晶硅片的背面上依次形成有第二本征非晶硅层、P型非晶硅/微晶硅层、第二透明导电膜以及第二电极，其中所述第一本征非晶硅层以及所述第二本征非晶硅层通过本征PECVD工艺形成，所述N型非晶硅/微晶硅层以及所述P型非晶硅/微晶硅层分别通过N型PECVD工艺以及P型PECVD工艺形成，所述本征PECVD工艺、所述N型PECVD工艺、所述P型PECVD工艺各自包括多个同型子工艺，所述多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，在工艺气体种类不同或工艺气体流量增幅达到预定增幅时插入过渡工艺；所述过渡工艺的射频功率为0W-2000W,工艺压力为0.3mbar-2mbar，工艺气体为H2，H2流量为200sccm-20000sccm，工艺时间为1s-10s。
在一实施例中，所述预定增幅为1-200。
在一实施例中，所述本征PECVD工艺包括依次进行的第一本征子工艺、第二本征子工艺、过渡工艺以及第三本征子工艺，所述第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层各自包括分别通过第一本征子工艺、第二本征子工艺及过渡工艺、第三本征子工艺形成的前本征非晶硅子层、中本征非晶硅子层、以及后本征非晶硅子层，所述第一本征子工艺的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.5mbar-2mbar，射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-10s；第二本征子工艺的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.3mbar-2mbar，射频RF功率为300W-2000W，工艺时间为0.5s-30s；第三本征子工艺气体为单一H2、或者H2与SiH4的混合物、或者H2与SiH4及CO2的混合物，工艺压力0.5mbar-2mbar，所述射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-50s。
在一实施例中，所述N型PECVD工艺包括依次进行的第一N型子工艺、第二N型子工艺以及第三N型子工艺；所述N型非晶硅/微晶硅层包括分别通过第一N型子工艺、第二N型子工艺、第三N型子工艺形成的第一N型非晶硅/微晶硅子层、第二N型非晶硅/微晶硅子层、以及第三N型非晶硅/微晶硅子层，第一N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为2％-8％。
在一实施例中，所述P型PECVD工艺包括依次进行的第一P型子工艺、第二P型子工艺以及第三P型子工艺；所述P型非晶硅/微晶硅层包括分别通过第一P型子工艺、第二P型子工艺、第三P型子工艺形成的第一P型非晶硅/微晶硅子层、第二P型非晶硅/微晶硅子层、以及第三P型非晶硅/微晶硅子层；第一P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为2％-8％。
在一实施例中，所述本征PECVD工艺、N型PECVD工艺以及P型PECVD工艺分别在不同工艺腔体内完成，其中所述本征PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHZ，N型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHZ、27MHZ或40MHZ，P型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHZ、27MHZ或40MHZ。
与现有技术中频繁关断等离子辉光、不同工艺步骤间频繁进行混气、排气相比，本发明的用于制备异质结太阳能电池的方法首先通过制绒清洗工艺对N型单晶硅片进行制绒及清洗；然后通过本征PECVD工艺在N型单晶硅片的正面、背面上分别形成第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层；接着通过N型PECVD工艺在所述第一本征非晶硅层上形成N型非晶硅/微晶硅层；然后通过P型PECVD工艺在所述第二本征非晶硅层上形成P型非晶硅/微晶硅层；之后在所述N型非晶硅/微晶硅层以及P型非晶硅/微晶硅层上分别形成第一透明导电膜以及第二透明导电膜；最后通过丝网印刷工艺在所述第一透明导电膜以及所述第二透明导电膜上分别形成第一电极以及第二电极；所述本征PECVD工艺、所述N型PECVD工艺、所述P型PECVD工艺各自包括多个同型子工艺，所述多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，在工艺气体种类不同或工艺气体流量增幅达到预定增幅时插入过渡工艺；所述过渡工艺的射频功率为0W-2000W,工艺压力为0.3mbar-2mbar，工艺气体为H2，H2流量为200sccm-20000sccm，工艺时间为1-10秒。本发明使用等离子连续(back to back)方式，不断等离子体辉光，将各高质量膜层间采用平滑过渡的方式有效层叠在一起，在异质结电池生产中，既能保持等离子体的稳定性，提高有效等离子体时间，又能保持工艺界面的连续性。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1为本发明的用于制造异质结太阳能电池的方法的流程示意图。
图2显示了图1的步骤S110中的所述本征PECVD工艺的实施例的流程示意图。
图3显示了图1的步骤S120中的所述N型PECVD工艺的第一实施例的流程示意图。
图4显示了图1的步骤S120中的所述N型PECVD工艺的第二实施例的流程示意图。
图5显示了图1的步骤S130中的所述P型PECVD工艺的第一实施例的流程示意图。
图6显示了图1的步骤S130中的所述P型PECVD工艺的第二实施例的流程示意图。
图7为通过图1所示的方法制成的异质结太阳能电池的组成结构示意图。
具体实施方案
以下结合附图和实施例对本发明作详细描述，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，以下结合附图和实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。除非上下文明确地另外指明，否则单数形式“一”和“所述”包括复数指代物。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
参见图1，其为本发明的用于制造异质结太阳能电池的方法实施例的流程示意图。如图1所示，所述用于制造异质结太阳能电池的方法10首先进行步骤S100，通过制绒清洗工艺对N型单晶硅片进行制绒及清洗。在本实施例中，步骤S100中可通过碱腐蚀溶液(例如氢氧化钠溶液、异丙醇和Na2SiO3的混合液)对单晶硅片进行去损伤层和形成类似金字塔形的绒面。
方法10继续进行步骤S110，通过本征PECVD工艺在N型单晶硅片的正面、背面上分别形成第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层，所述本征PECVD工艺包括多个同型子工艺，所述多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，在工艺气体种类不同或工艺气体流量增幅达到预定增幅时插入过渡工艺；所述过渡工艺的射频功率为0W-2000W(瓦),工艺压力为0.3mbar-2mbar(毫巴)，工艺气体为H2，H2流量为200sccm-20000sccm，工艺时间为1s-10s(秒)。
所述多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，所述不间断依序进行即为无需将前面子工艺断辉，也无需抽空气体、重新混气，而是直接进入下一步子工艺。本发明针对气体类型或流量变化不大的同型子工艺之间，采用直接依序进行，无需断辉，无需抽空重新混气流气；针对气体类型或流量变化较大的同型子工艺之间，采用过渡工艺，可保持等离子体稳定性。
所述多个同型子工艺是以对非晶硅本征掺杂、对非晶硅/微晶硅的P型、N型掺杂来进行划分的，多个本征子工艺为多个同型子工艺，多个P型子工艺为多个同型子工艺，多个N型子工艺为多个同型子工艺，而一个或多个本征子工艺与一个或多个P型子工艺或者一个或多个N型子工艺所组成的工艺、一个或多个P型子工艺与一个或多个N型子工艺所组成的工艺为多个异型或非同型子工艺。
参见图2，其显示了图1的步骤S110中所述本征PECVD工艺的实施例，图2中的所述本征PECVD工艺包括依次进行的第一本征子工艺S110A、第二本征子工艺S110B、过渡工艺S110C、第三本征子工艺S110D，所述第一本征子工艺S110A的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.5mbar-2mbar，射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-10s；第二本征子工艺S110B的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.3mbar-2mbar，射频RF功率为300W-2000W，工艺时间为0.5s-30s；第三本征子工艺S110D的工艺气体为单一H2、或者H2与SiH4的混合物、或者H2与SiH4及CO2的混合物，工艺压力0.5mbar-2mbar，所述射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-50s。
继续参见图1，方法10继续进行步骤S120，通过N型PECVD工艺在所述第一本征非晶硅层上形成N型非晶硅/微晶硅层，所述N型PECVD工艺包括多个同型子工艺，所述多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，在工艺气体种类不同或工艺气体流量增幅达到预定增幅时插入过渡工艺；所述过渡工艺的射频功率为0W-2000W,工艺压力为0.3mbar-2mbar，工艺气体为H2，H2流量为200sccm-20000sccm，工艺时间为1s-10s。
参见图3，其显示了图1的步骤S120中所述N型PECVD工艺的第一实施例，所述N型PECVD工艺包括依次进行的第一N型子工艺S120A、第二N型子工艺S120B、第三N型子工艺S120C,第一N型子工艺S120A、第二N型子工艺S120B、第三N型子工艺S120C之间的工艺气体种类未发生变化，并且相邻子工艺的工艺气体流量增幅低于预定增幅，所述预定增幅为1-200，此处预定增幅可为2；第一N型子工艺S120A的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二N型子工艺S120B的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三N型子工艺S120C的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为2％-8％。
参见图4，其显示了图1的步骤S120中所述N型PECVD工艺的第二实施例，所述N型PECVD工艺包括依次进行的第一N型子工艺S1200、第二N型子工艺S1202、过渡工艺S1204、第三N型子工艺S1206；第一N型子工艺S1200、第二N型子工艺S1202、第三N型子工艺S1206之间的工艺气体种类未发生变化，并且第二N型子工艺S1202相对于第一N型子工艺S1200的工艺气体流量增幅低于预定增幅，所述预定增幅为1-200，此处预定增幅可为2，而第三N型子工艺S1206相对于第二N型子工艺S1202的工艺气体流量增幅达到预定增幅，例如工艺气体中的SiH4以及PH3变化不大，而H2从第二N型子工艺S1202中的1slm(标准升每分钟)增大到第三N型子工艺S1206中的50slm，第二N型子工艺S1202与第三N型子工艺S1206之间被插入了过渡工艺S1204。第一N型子工艺S1200的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二N型子工艺S1202的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三N型子工艺S1206的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为2％-8％。
继续参见图1，方法10继续进行步骤S130，通过P型PECVD工艺在所述第二本征非晶硅层上形成P型非晶硅/微晶硅层，所述P型PECVD工艺各自包括多个同型子工艺，所述多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，在工艺气体种类不同或工艺气体流量增幅达到预定增幅时插入过渡工艺；所述过渡工艺的射频功率为0W-2000W,工艺压力为0.3mbar-2mbar，工艺气体为H2，H2流量为200sccm-20000sccm，工艺时间为1s-10s。
参见图5，其显示了图1的步骤S130中所述P型PECVD工艺的第一实施例，所述P型PECVD工艺包括依次进行的第一P型子工艺S130A、第二P型子工艺S130B、第三P型子工艺S130C；第一P型子工艺S130A的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二P型子工艺S130B的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三P型子工艺S130C的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为2％-8％。
参见图6，其显示了图1的步骤S130中所述P型PECVD工艺的第二实施例，所述P型PECVD工艺包括依次进行的第一P型子工艺S1300、过渡工艺S1302、第二P型子工艺S1304、第三P型子工艺S1306；第一P型子工艺S1300、第二P型子工艺S1304、第三P型子工艺S1306之间的工艺气体种类未发生变化，第三P型子工艺S1306相对于第二P型子工艺S1304的工艺气体流量增幅低于预定增幅，所述预定增幅为1-200，此处预定增幅可为2，而第二P型子工艺S1304相对于第一P型子工艺S1300的工艺气体流量增幅达到预定增幅，例如工艺气体中的SiH4以及B2H6流量变化不大，而H2从第一P型子工艺S1300中的1slm(标准升每分钟)增大到第二P型子工艺S1304中的50slm，因此第一P型子工艺S1300与第二P型子工艺S1304之间被插入了过渡工艺S1302；第一P型子工艺S1300的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二P型子工艺S1304的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三P型子工艺S1306的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为2％-8％。
继续参见图1，方法10继续进行步骤S140，在所述N型非晶硅/微晶硅层以及P型非晶硅/微晶硅层上分别形成第一透明导电膜以及第二透明导电膜。步骤S140中的通过反应等离子沉积工艺或者物理气相沉积工艺在所述N型非晶硅/微晶硅层以及P型非晶硅/微晶硅层上分别形成第一透明导电膜以及第二透明导电膜。第一透明导电膜以及第二透明导电膜均可为氧化铟锡ITO或ZnO基或IWO或ITIO透明导电薄膜，其可以通过溅射的方式沉积在所述N型非晶硅/微晶硅层以及P型非晶硅/微晶硅层上。
继续参见图1，方法10继续进行步骤S150，通过丝网印刷工艺在所述第一透明导电膜以及所述第二透明导电膜上分别形成第一电极以及第二电极。步骤S150中的第一电极以及第二电极可由业界通常使用的银浆丝网印刷和烧结而成。
如图7所示，其显示了通过图1所示的制造方法形成的异质结太阳能电池的组成结构。如图7所示，异质结太阳能电池2包括具有第一表面S1和第二表面S2的N型单晶硅片20，所述异质结太阳能电池2还包括依次层叠在第一表面S1上的第一本征非晶硅层21、N型非晶硅/微晶硅层22、第一透明导电膜23和第一电极24，还包括依次层叠上第二表面S2上的第二本征非晶硅层25、P型非晶硅/微晶硅层26、第二透明导电膜27和第二电极28。
N型非晶硅/微晶硅层22既可以为N型非晶硅，为N型非晶硅时对应的N型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHZ，也可以为N型微晶硅或N型非晶微晶硅混合物，此时对应的N型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHZ、27MHZ或40MHZ或其中任意两个组合，更具体可为13.56MHZ与27MHZ或40MH的组合。
P型非晶硅/微晶硅层26既可以为P型非晶硅，为N型非晶硅时对应的P型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHZ，也可以为P型微晶硅，也可以为P型非晶微晶硅混合物，此时对应的P型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHZ、27MHZ或40MHZ或其中任意两个组合，更具体可为13.56MHZ与27MHZ或40MH的组合。
所述第一本征非晶硅层21以及所述第二本征非晶硅层25可如图1的步骤S110所示的通过本征PECVD工艺形成。所述N型非晶硅/微晶硅层22可如图1的步骤S120所示的通过N型PECVD工艺形成，所述P型非晶硅/微晶硅层26可如图1的步骤S130所示的通过P型PECVD工艺形成。所述本征PECVD工艺、N型PECVD工艺、P型PECVD工艺各自包括多个同型子工艺，所述多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，在工艺气体种类不同或工艺气体流量增幅达到预定增幅时插入过渡工艺；所述过渡工艺的射频功率为0W-2000W,工艺压力为0.3mbar-2mbar，工艺气体为H2，H2流量为200sccm-20000sccm，工艺时间为1-10秒。在本实施例中，所述预定增幅为1-200，可由操作人员根据具体情况进行选取。
图7所示的所述第一本征非晶硅层21以及所述第二本征非晶硅层25例如采取如图2所示的本征PECVD工艺形成，所述本征PECVD工艺包括依次进行的第一本征子工艺S110A、第二本征子工艺S110B、过渡工艺S110C、第三本征子工艺S110D，第一本征非晶硅层21包括分别通过第一本征子工艺S110A、第二本征子工艺S110B以及过渡工艺S110C、第三本征子工艺S110D形成的第一前本征非晶硅子层210、第一中本征非晶硅子层212、第一后本征非晶硅子层214。第二本征非晶硅层25各自包括分别通过第一本征子工艺S110A、第二本征子工艺S110B以及过渡工艺S110C、第三本征子工艺S110D形成的第二前本征非晶硅子层250、第二中本征非晶硅子层252、第二后本征非晶硅子层254。
所述第一本征子工艺S110A的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.5mbar-2mbar，射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-10s；第二本征子工艺S110B的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.3mbar-2mbar，射频RF功率为300W-2000W，工艺时间为0.5s-30s；第三本征子工艺S110D的工艺气体可为单一H2、或者H2与SiH4的混合物、或者H2与SiH4及CO2的混合物，工艺压力0.5mbar-2mbar，所述射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-50s。
所述N型PECVD工艺可为如采用如图3或如图4所示的任一实施例。图7所示的所述N型非晶硅/微晶硅层22例如可采取如图4所示的N型PECVD工艺形成，所述N型PECVD工艺包括依次进行的第一N型子工艺S120A、第二N型子工艺S120B以及第三N型子工艺S120C；所述N型非晶硅/微晶硅层22包括分别通过第一N型子工艺S120A、第二N型子工艺S120B以及第三N型子工艺S120C形成的第一N型非晶硅/微晶硅子层220、第二N型非晶硅/微晶硅子层222、第三N型非晶硅/微晶硅子层224。所述N型PECVD工艺与所述本征PECVD工艺在不同工艺腔体内完成。
第一N型子工艺S120A的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二N型子工艺S120B的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三N型子工艺S120C的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为2％-8％。
所述P型PECVD工艺可为如采用如图5或如图6所示的任一实施例。图7所示的所述P型非晶硅/微晶硅层26例如可采取如图5所示的P型PECVD工艺形成，所述P型PECVD工艺包括依次进行的第一P型子工艺S130A、第二P型子工艺S130B以及第三P型子工艺S130C；所述P型非晶硅/微晶硅层26包括分别通过第一P型子工艺S130A、第二P型子工艺S130B以及第三P型子工艺S130C形成的第一P型非晶硅/微晶硅子层260、第二P型非晶硅/微晶硅子层262、第三P型非晶硅/微晶硅子层264。所述P型PECVD工艺与本征PECVD工艺以及N型PECVD工艺在不同工艺腔体内完成。
第一P型子工艺S130A的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二P型子工艺S130B的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三P型子工艺S130C的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为2％-8％。
本发明的种异质结太阳能电池包括N型单晶硅片，所述N型单晶硅片的正面上依次形成有第一本征非晶硅层、N型非晶硅/微晶硅层、第一透明导电膜以及第一电极，所述N型单晶硅片的背面上依次形成有第二本征非晶硅层、P型非晶硅/微晶硅层、第二透明导电膜以及第二电极，其中所述第一本征非晶硅层以及所述第二本征非晶硅层通过本征PECVD工艺形成，所述N型非晶硅/微晶硅层以及所述P型非晶硅/微晶硅层分别通过N型PECVD工艺以及P型PECVD工艺形成，所述本征PECVD工艺、所述N型PECVD工艺、所述P型PECVD工艺各自包括多个同型子工艺，所述多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，在工艺气体种类不同或工艺气体流量增幅达到预定增幅时插入过渡工艺；所述过渡工艺的射频功率为0W-2000W,工艺压力为0.3mbar-2mbar，工艺气体为H2，H2流量为200sccm-20000sccm，工艺时间为1s-10s。本发明能减少工艺过程中开关等离子体的次数，从而提高等离子体的稳定性；本发明还能避免低功率等离子难启辉的弊端；本发明还能减少不同工艺步骤间气体混气、排气的时间，提高了等离子体的有效时间，提高系统利用率和产能。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种用于制备异质结太阳能电池的方法，包括如下步骤：
(a)、通过制绒清洗工艺对N型单晶硅片进行制绒及清洗；
(b)、通过本征PECVD工艺在N型单晶硅片的正面、背面上分别形成第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层；
(c)、通过N型PECVD工艺在所述第一本征非晶硅层上形成N型非晶硅/微晶硅层；
(d)、通过P型PECVD工艺在所述第二本征非晶硅层上形成P型非晶硅/微晶硅层；
(e)、在所述N型非晶硅/微晶硅层以及P型非晶硅/微晶硅层上分别形成第一透明导电膜以及第二透明导电膜；以及
(h)、在所述第一透明导电膜以及所述第二透明导电膜上分别形成第一电极以及第二电极；
其中所述本征PECVD工艺、所述N型PECVD工艺、所述P型PECVD工艺各自包括多个同型子工艺，所述多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，在工艺气体种类不同或工艺气体流量增幅达到所述预定增幅时插入过渡工艺；所述预定增幅为1-200，所述过渡工艺的射频功率为0W-2000W,工艺压力为0.3mbar-2mbar，工艺气体为H2，H2流量为200sccm-20000sccm，工艺时间为1s-10s。
2.根据权利要求1所述的用于制备异质结太阳能电池的方法，其特征在于，所述本征PECVD工艺包括依次进行的第一本征子工艺、第二本征子工艺、过渡工艺以及第三本征子工艺，所述第一本征子工艺的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.5mbar-2mbar，射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-10s；第二本征子工艺的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.3mbar-2mbar，射频RF功率为300W-2000W，工艺时间为0.5s-30s；第三本征子工艺气体为单一H2、或者H2与SiH4的混合物、或者H2与SiH4及CO2的混合物，工艺压力0.5mbar-2mbar，所述射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-50s。
3.根据权利要求1所述的用于制备异质结太阳能电池的方法，其特征在于，所述N型PECVD工艺包括依次进行的第一N型子工艺、第二N型子工艺以及第三N型子工艺；第一N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为2％-8％。
4.根据权利要求1所述的用于制备异质结太阳能电池的方法，其特征在于，所述P型PECVD工艺包括依次进行的第一P型子工艺、第二P型子工艺以及第三P型子工艺；第一P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为2％-8％。
5.根据权利要求1所述的用于制备异质结太阳能电池的方法，其特征在于，所述本征PECVD工艺、N型PECVD工艺以及P型PECVD工艺分别在不同工艺腔体内完成，其中所述本征PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHz，N型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHz、27MHz或40MHz或其中任意两个组合，P型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHz、27MHz或40MHz或其中任意两个组合。
6.一种异质结太阳能电池，其包括N型单晶硅片，所述N型单晶硅片的正面上依次形成有第一本征非晶硅层、N型非晶硅/微晶硅层、第一透明导电膜以及第一电极，所述N型单晶硅片的背面上依次形成有第二本征非晶硅层、P型非晶硅/微晶硅层、第二透明导电膜以及第二电极，其中所述第一本征非晶硅层以及所述第二本征非晶硅层通过本征PECVD工艺形成，所述N型非晶硅/微晶硅层以及所述P型非晶硅/微晶硅层分别通过N型PECVD工艺以及P型PECVD工艺形成，所述本征PECVD工艺、所述N型PECVD工艺、所述P型PECVD工艺各自包括多个同型子工艺，所述多个同型子工艺在工艺气体种类相同或工艺气体流量增幅低于预定增幅时不间断依序进行，在工艺气体种类不同或工艺气体流量增幅达到预定增幅时插入过渡工艺；所述预定增幅为1-200；所述过渡工艺的射频功率为0W-2000W,工艺压力为0.3mbar-2mbar，工艺气体为H2，H2流量为200sccm-20000sccm，工艺时间为1s-10s。
7.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述本征PECVD工艺包括依次进行的第一本征子工艺、第二本征子工艺、过渡工艺以及第三本征子工艺，所述第一本征非晶硅层以及第二本征非晶硅层各自包括分别通过第一本征子工艺、第二本征子工艺及过渡工艺、第三本征子工艺形成的前本征非晶硅子层、中本征非晶硅子层、以及后本征非晶硅子层，所述第一本征子工艺的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.5mbar-2mbar，射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-10s；第二本征子工艺的工艺气体为SiH4，工艺压力为0.3mbar-2mbar，射频RF功率为300W-2000W，工艺时间为0.5s-30s；第三本征子工艺气体为单一H2、或者H2与SiH4的混合物、或者H2与SiH4及CO2的混合物，工艺压力0.5mbar-2mbar，所述射频RF功率为500W-2000W，工艺时间为0.5s-50s。
8.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述N型PECVD工艺包括依次进行的第一N型子工艺、第二N型子工艺以及第三N型子工艺；所述N型非晶硅/微晶硅层包括分别通过第一N型子工艺、第二N型子工艺、第三N型子工艺形成的第一N型非晶硅/微晶硅子层、第二N型非晶硅/微晶硅子层、以及第三N型非晶硅/微晶硅子层，第一N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三N型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及PH3，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为2％-8％。
9.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述P型PECVD工艺包括依次进行的第一P型子工艺、第二P型子工艺以及第三P型子工艺；所述P型非晶硅/微晶硅层包括分别通过第一P型子工艺、第二P型子工艺、第三P型子工艺形成的第一P型非晶硅/微晶硅子层、第二P型非晶硅/微晶硅子层、以及第三P型非晶硅/微晶硅子层；第一P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，PH3与SiH4的气体体积比为0.5％-2％；第二P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为1％-5％；第三P型子工艺的工艺气体包括SiH4、H2以及B2H6，工艺压力为0.3mbar-5mbar，射频RF功率为300W-6000W，B2H6与SiH4的气体体积比为2％-8％。
10.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述本征PECVD工艺、N型PECVD工艺以及P型PECVD工艺分别在不同工艺腔体内完成，其中所述本征PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHz，N型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHz、27MHz或40MHz，P型PECVD工艺对应的射频频率为13.56MHz、27MHZ或40MHz。
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