CN117352564A - 钝化接触太阳能电池及其制作方法 - Google Patents
钝化接触太阳能电池及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117352564A CN117352564A CN202311291322.1A CN202311291322A CN117352564A CN 117352564 A CN117352564 A CN 117352564A CN 202311291322 A CN202311291322 A CN 202311291322A CN 117352564 A CN117352564 A CN 117352564A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- silicon
- dielectric layer
- dielectric
- passivation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002161 passivation Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 109
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 51
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 39
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims abstract description 37
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 470
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 82
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 76
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical group N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 76
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 66
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 66
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 40
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 25
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 1
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明提供钝化接触太阳能电池及其制作方法，在钝化接触太阳能的制作方法中，在多晶硅层背离隧穿层的一侧形成钝化层，其中，钝化层中包括第二介质层，其相比于第一介质层具有较强抗腐蚀性，对于浆料具有低腐蚀速率，能够在印刷制作第二电极时延缓浆料向多晶硅层的腐蚀速率，在确保第二电极与多晶硅层接触电连接的同时，防止多晶硅层被浆料腐蚀击穿，使得多晶硅层减薄的窗口变大，有效提高钝化接触太阳能电池的光电转换效率，提升电池性能。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种钝化接触太阳能电池及其制作方法。
背景技术
Topcon(隧穿氧化层钝化接触，Tunnel Oxide Passivated Contact)太阳能电池是一种使用超薄氧化层作为钝化层结构的太阳电池。具体地，在电池背面制备一层隧穿层和一层多晶硅(Poly-Si)层，二者共同形成了钝化接触结构，该结构为硅片的背面提供了良好的表面钝化，氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡少子空穴复合，进而电子在多晶硅层横向传输被电极收集，从而极大地降低了金属接触复合电流，提升了电池的开路电压和短路电流。
如何提升钝化接触太阳能电池的电池性能，是业界普遍考虑的课题。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种钝化接触太阳能电池及其制作方法，以解决相关技术的钝化接触太阳能电池的电池性能低的技术问题。
本发明实施例提供一种钝化接触太阳能电池，其包括：
位于硅基底正面的发射极及与发射极电连接的第一电极；
位于硅基底背面的隧穿层及多晶硅层，多晶硅层位于隧穿层背离硅基底的一侧；
位于多晶硅层背离隧穿层的一侧的钝化层，钝化层包括叠置设置的第一介质层和第二介质层，第二介质层比第一介质层的抗腐蚀性强；
位于钝化层背离多晶硅层的第二电极，第二电极穿透钝化层且与多晶硅层接触电连接。
在一些实施例中，第二介质层为单层结构或多层结构。
在一些实施例中，第一介质层为氮化硅，第二介质层为氧化硅层、氮氧化硅层、非晶硅层及多晶硅介质层中的至少一层。
在一些实施例中，在第二介质层为氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率为1.4-1.9；在第二介质层为非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率为2.6-5。
在一些实施例中，在第二介质层为氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率小于靠近多晶硅层的氮化硅层，且不大于远离多晶硅层的氮化硅层；在第二介质层为非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率大于相邻的氮化硅层。
在一些实施例中，钝化层包括至少两层第一介质层及位于至少一对相邻的第一介质层之间的第二介质层。
在一些实施例中，至少两层第一介质层的折射率沿从硅基底到隧穿层的方向逐渐减小。
在一些实施例中，第一介质层为氮化硅层，钝化层包含四层氮化硅层，其折射率沿从硅基底到隧穿层的方向分别为2.05-2.4、2.0-2.35、1.95-2.3及1.90-2.25。
在一些实施例中，第二介质层的厚度为0.2-5nm。
本发明实施例还提供一种钝化接触太阳能电池的制作方法，其包括：
在硅基底正面制作发射极；
在硅基底背面依次形成隧穿层及多晶硅层；
在多晶硅层背离隧穿层的一侧形成钝化层，钝化层包括叠置设置的第一介质层和第二介质层；
使用浆料在发射极背离硅基底的一侧印刷制作第一电极，及在钝化层背离多晶硅层的一侧印刷制作第二电极，其中第二介质层相比于第一介质层对浆料具有低腐蚀速率，第二电极穿透钝化层且与多晶硅层接触电连接。
在一些实施例中，第二介质层为单层结构或多层结构。
在一些实施例中，第一介质层为氮化硅，第二介质层为氧化硅层、氮氧化硅层、非晶硅层及多晶硅介质层中的至少一层。
在一些实施例中，在第二介质层为氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率为1.4-1.9；在第二介质层为非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率为2.6-5。
在一些实施例中，在第二介质层为氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率小于靠近多晶硅层的氮化硅层，且不大于远离多晶硅层的氮化硅层；在第二介质层为非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率大于相邻的氮化硅层。
在一些实施例中，钝化层包括至少两层第一介质层及位于至少一对相邻的第一介质层之间的第二介质层。
在一些实施例中，至少两层第一介质层的折射率沿从硅基底到隧穿层的方向逐渐减小。
在一些实施例中，第一介质层为氮化硅层，钝化层包含四层氮化硅层，其折射率沿从硅基底到隧穿层的方向分别为2.05-2.4、2.0-2.35、1.95-2.3及1.90-2.25。
在一些实施例中，第二介质层的厚度为0.2-5nm。
本发明所提供的钝化接触太阳能电池及其制作方法具有如下优点：
在钝化接触太阳能的制作方法中，在多晶硅层背离隧穿层的一侧形成钝化层，其中，钝化层中包括第二介质层，其相比于第一介质层具有较强抗腐蚀性，对于浆料具有低腐蚀速率，能够在印刷制作第二电极时延缓浆料向多晶硅层的腐蚀速率，在确保第二电极与多晶硅层接触电连接的同时，防止多晶硅层被浆料腐蚀击穿，使得多晶硅层减薄的窗口变大，有效提高钝化接触太阳能电池的光电转换效率，提升电池性能。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为本公开实施例提供的钝化接触太阳能电池的制作方法的流程图；
图2-图5是本公开实施例的钝化接触太阳能电池在制作过程各个阶段的结构图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本申请所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本申请中的各项细节也可以根据不同观点与应用系统，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面以附图为参考，针对本申请的实施例进行详细说明，以便本申请所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本申请可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。
在本申请的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于表示目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的表示中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了明确说明本申请，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。
在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本申请所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的内容相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
在相关技术中，在钝化接触太阳能电池中，在背面制作Poly-Si层，Poly-Si层内含有大量的氢(H)离子，可以有效钝化电池背面，并提升电池的开压。
但目前膜层厚度较高，而较厚的poly-Si层会造成严重的寄生吸收作用，使得大量的光被Poly-Si直接吸收并浪费，所以降低Poly-Si的厚度是一个解决思路。但过薄的Poly-Si又会被背面电极的浆料击穿，从而导致电池片失效，也是由于这个原因导致了Poly-Si减薄的窗口较小，很难达到继续提升钝化接触太阳能电池性能的目的。
在对相关技术进行分析时发现，在电极浆料的烧穿过程中，首先被烧穿的为背面的氮化硅(SiNx)薄膜。究其原因，氮化硅制作过程中使用硅烷和氨气，使得氮化硅薄膜中具有相当的氢离子，使得SiNx薄膜的致密度的梯度低，即活性很高，很容易被浆料腐蚀，这就造成了浆料直接透过SiNx层腐蚀到Poly-Si层。
通过发现导致相关技术存在问题的原因，本公开实施例提出了一种背面抗腐蚀方案，具体地，在相邻两层氮化硅层之间制作抗腐蚀层，该抗腐蚀层可以有效阻止电极浆料的腐蚀程度，让到达Poly-Si层的浆料不会过多，避免Poly-Si被浆料烧穿的现象，使得Poly-Si减薄的窗口变大。
图1展示本公开实施例提供的钝化接触太阳能电池的制作方法的流程图，如图1所示，该制作方法包括但不限于如下步骤：
步骤110：在硅基底正面制作发射极；
步骤120：在硅基底背面依次形成隧穿层及多晶硅层；
步骤130：在多晶硅层背离隧穿层的一侧形成钝化层，钝化层包括叠置设置的第一介质层和第二介质层；
步骤140：使用浆料在发射极背离硅基底的一侧印刷制作第一电极，及在钝化层背离多晶硅层的一侧印刷制作第二电极，其中第二介质层相比于第一介质层对浆料具有低腐蚀速率，第二电极穿透钝化层且与多晶硅层接触电连接。
在该实施例中，钝化层中包括第二介质层，其相比于第二介质层对于浆料具有低腐蚀速率，能够在印刷制作第二电极时延缓浆料向多晶硅层的腐蚀速率，在确保第二电极与多晶硅层接触电连接的同时，防止多晶硅层被浆料腐蚀击穿，使得多晶硅层减薄的窗口变大，有效提高钝化接触太阳能电池的光电转换效率，提升电池性能。
下面结合钝化接触太阳能电池在各制作阶段的结构来阐述其制作方法。
如图2所示，在硅基底1正面制作发射极2。
在本公开实施例中，硅基底1选择晶硅或非晶硅。该硅基底1是对原硅片进行制绒、硼/磷扩散、去硼硅玻璃(BSG)/磷硅酸盐玻璃(PSG)及抛光处理得到的，此过程中的原硅片不限尺寸、厚度及掺杂类型。
硅基底1与发射极2之间具有不同类型掺杂，以形成PN结，作为光电转换部。例如，若硅基底1为P型掺杂，则发射极2具有N型掺杂。
如图3所示，在硅基底1背面依次形成隧穿层3及多晶硅层4。
在本公开实施例中，隧穿层3选择氧化硅(SiO2)层，具体可以使用化学气相沉积或热氧化工艺制作，在此不做限定。
在本公开实施例中，该多晶硅层4是在隧穿层3上生长得到的。其中，多晶硅层4的厚度为20～120nm。本实施例的多晶硅层4的厚度相对较薄，由于后面抗腐蚀层的存在，其不会被浆料烧穿。本实施例在实现较薄多晶硅层4方面具有较强可行性，使得钝化接触太阳能电池具有较强电池性能。
如图4所示，在多晶硅层4背离隧穿层3的一侧形成钝化层5，该钝化层5包括沿硅基底1到隧穿层3的方向依次排布的第一氮化硅层51、第一抗腐蚀层52、第二氮化硅层53、第二抗腐蚀层54、第三氮化硅层55、第三抗腐蚀层56及第四氮化硅层57。
其中，第一氮化硅层51、第二氮化硅层52、第三氮化硅层53及第四氮化硅层54均作为第一介质层，第一抗腐蚀层52、第二抗腐蚀层54及第三抗腐蚀层56均作为第二介质层，这样在每对相邻的第一介质层之间设置有第二介质层。
其中，第一抗腐蚀层52、第二抗腐蚀层54及第三抗腐蚀层56比第一氮化硅层51、第二氮化硅层53、第三氮化硅层55、及第四氮化硅层57对后续浆料具有低腐蚀速率。
在该实施例中，可使用化学气相沉积制作钝化层5。
在一种实施例中，第一抗腐蚀层52、第二抗腐蚀层54及第三抗腐蚀层56选择氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层。其中，氧化硅及氮氧化硅中含氧，会延缓与浆料中玻璃浆料之间的反应速率，从而减缓玻璃料(如其中的金属氧化物)的腐蚀反应，达到延缓浆料腐蚀的特性。
使用本方法制备的钝化接触太阳能电池的光电转换效率可以提升0.2％，其中开压可以提升1～2毫伏，电流提升50～200毫安。
在本公开实施例中，第一氮化硅层51的折射率为2.05-2.4，第二氮化硅层53的折射率为2.0-2.35，第三氮化硅层55的折射率为1.95-2.3，第四氮化硅层57的折射率为1.90-2.25。
折射率反应了各层氮化硅层中的氢掺杂浓度高低，在相应实施例中，沿逐渐远离硅基底1的方向，氮化硅层的折射率减小，说明其中氢掺杂浓度逐渐降低，外层氮化硅层的致密度梯度相对低，外层氮化硅层的活性降低，抗腐蚀性能也有所增强，能够在一定程度上延缓浆料腐蚀。
在本公开实施例中，如上，每一层氮化硅层的折射率为1.9-2.4。可在这个范围内选择和调整每一层氮化硅层的折射率。
如上实施例各层氮化硅层的折射率可根据需要进行选择和调整。
在一种实施例中，至少两层第一介质层的折射率沿从硅基底到隧穿层的方向逐渐减小，例如多层氮化硅层的折射率沿从硅基底到隧穿层的方向逐渐减小。为了实现折射率变化，可分层制作氮化硅层。在另外实施例中，每一层氮化硅层的折射率也可以是一致的，在此不作限定。
在本公开实施例中，每一层氮化硅层的厚度为1-40nm。这可以确保氮化硅层具有良好的钝化性能。
在本公开实施例中，第二介质层的厚度为0.2-5nm，如上述每一层抗腐蚀层的厚度为0.2-5nm。第二介质层相比于两侧的氮化硅层可以具有相对较低的厚度，这在一定程度上确保整个钝化层5的钝化性能。
在本公开实施例中，第二介质层可以为单层结构或多层结构。单层结构可以是氧化硅层、氮氧化硅层、非晶硅层及多晶硅介质层中的一层。多层结构可以是氧化硅层、氮氧化硅层、非晶硅层及多晶硅介质层中的至少两层。因此，第二介质层为氧化硅层、氮氧化硅层、非晶硅层及多晶硅介质层中的至少一层。
在一种实施例中，第一抗腐蚀层52、第二抗腐蚀层54及第三抗腐蚀层56为氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率小于靠近多晶硅层4的氮化硅层，且不大于远离多晶硅层4的氮化硅层。低折射率反映了第二介质层中氧离子浓度，低折射率说明其氧含量高，能够更好地延缓浆料腐蚀速率。
在一种实施例中，在第二介质层为氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率为1.4-1.9，该折射率反应了抗腐蚀层中的氧离子浓度高，其活性相对低，能够在一定程度上延缓腐蚀。
在本公开实施例中，第二介质层还可以为非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层，例如第一抗腐蚀层52、第二抗腐蚀层54及第三抗腐蚀层56还可以为非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层。此时，非晶硅层及多晶硅介质层中的硅含量会消耗掉多余的玻璃料，从而降低浆料对氮化硅层的腐蚀深度，避免多晶硅层4被烧穿。
在一种实施例中，在第一抗腐蚀层52、第二抗腐蚀层54及第三抗腐蚀层56为非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率大于相邻两层氮化硅层。非晶硅和多晶硅介质的折射率大，其晶格系数大，能够加快消耗玻璃料，从而降低浆料对氮化硅层的腐蚀速率。
在一种实施例中，在第一抗腐蚀层52、第二抗腐蚀层54及第三抗腐蚀层56为非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率为2.6-5。在该值范围内，能够更好地降低对第一氮化硅层51、第二氮化硅层53、第三氮化硅层55、及第四氮化硅层57的腐蚀速率，避免烧穿多晶硅层4。
本实施例中钝化层5的结构只是一种示例。在另外实施例中，钝化层包括至少两层第一介质层及位于至少一对相邻的第一介质层之间的第二介质层。
在一种实施例中，至少两层第一介质层的折射率沿从硅基底到隧穿层的方向逐渐减小。
如图5所示，在使用浆料在发射极2背离硅基底1的一侧印刷制作第一电极6，及在钝化层5背离多晶硅层4的一侧印刷制作第二电极7，第二电极7穿透钝化层5且与多晶硅层4接触电连接。
在一种实施例中，使用银浆料制作第一电极6和第二电极7。在制作第二电极7时，银浆向多晶硅层4的方向烧穿钝化层5，此时抗腐蚀层能够起到延缓腐蚀的作用，使得浆料在与多晶硅层接触电连接的同时不会烧穿多晶硅层，使得最终得到的钝化接触太阳能电池具有良好的电学性能。
本公开实施例还提供一种钝化接触太阳能电池，该钝化接触太阳能电池可以是图5所示实施例的钝化接触太阳能电池，其包括：
位于硅基底1正面的发射极2及与发射极2电连接的第一电极6；
位于硅基底1背面的隧穿层3及多晶硅层4，多晶硅层4位于隧穿层3背离硅基底1的一侧；
位于多晶硅层4背离隧穿层3的一侧的钝化层5，钝化层包括叠置设置的第一介质层(如第一氮化硅层51、第二氮化硅层53、第三氮化硅层55、及第四氮化硅层57)及第二介质层(如第一抗腐蚀层52、第二抗腐蚀层54及第三抗腐蚀层56)，第二介质层比第一介质层的抗腐蚀性强；
位于钝化层5背离多晶硅层4的第二电极7，第二电极7穿透钝化层5且与多晶硅层4接触电连接。
对于该钝化接触太阳能电池，由于第二介质层对于浆料具有低腐蚀速率，能够在印刷制作第二电极时延缓浆料向多晶硅层的腐蚀速率，在确保第二电极与多晶硅层接触电连接的同时，防止多晶硅层被浆料腐蚀击穿，使得多晶硅层减薄的窗口变大，有效提高钝化接触太阳能电池的光电转换效率，提升电池性能。
本实施例提供的钝化接触太阳能电池可以是使用图1所示方法制作得到，也可以是使用其他方法制作得到的。
在一种实施例中，第二介质层为单层结构或多层结构。
在一种实施例中，第一介质层为氮化硅，第二介质层为氧化硅层、氮氧化硅层、非晶硅层及多晶硅介质层中的至少一层。
在一种实施例中，在第二介质层为氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率为1.4-1.9；在第二介质层为非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率为2.6-5。
在一种实施例中，在第二介质层为氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率小于靠近多晶硅层的氮化硅层，且不大于远离多晶硅层的氮化硅层；在第二介质层为非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率大于相邻的氮化硅层。
在一种实施例中，钝化层包括至少两层第一介质层及位于至少一对相邻的第一介质层之间的第二介质层。
在一种实施例中，至少两层第一介质层的折射率沿从硅基底到隧穿层的方向逐渐减小。
在一种实施例中，第一介质层为氮化硅层，钝化层包含四层氮化硅层，其折射率沿从硅基底到隧穿层的方向分别为2.05-2.4、2.0-2.35、1.95-2.3及1.90-2.25。
在一种实施例中，第二介质层的厚度为0.2-5nm。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (18)
1.一种钝化接触太阳能电池，其特征在于，包括：
位于硅基底正面的发射极及与所述发射极电连接的第一电极；
位于硅基底背面的隧穿层及多晶硅层，所述多晶硅层位于所述隧穿层背离所述硅基底的一侧；
位于所述多晶硅层背离所述隧穿层的一侧的钝化层，钝化层包括叠置设置的第一介质层和第二介质层，所述第二介质层比所述第一介质层的抗腐蚀性强；
位于所述钝化层背离所述多晶硅层的第二电极，所述第二电极穿透所述钝化层且与所述多晶硅层接触电连接。
2.根据权利要求1所述的钝化接触太阳能电池，其特征在于，所述第二介质层为单层结构或多层结构。
3.根据权利要求2所述的钝化接触太阳能电池，其特征在于，所述第一介质层为氮化硅，所述第二介质层为氧化硅层、氮氧化硅层、非晶硅层及多晶硅介质层中的至少一层。
4.根据权利要求3所述的钝化接触太阳能电池，其特征在于，在所述第二介质层为所述氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率为1.4-1.9；在所述第二介质层为所述非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率为2.6-5。
5.根据权利要求3所述的钝化接触太阳能电池，其特征在于，在所述第二介质层为所述氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率小于靠近所述多晶硅层的氮化硅层，且不大于远离所述多晶硅层的氮化硅层；在所述第二介质层为所述非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率大于相邻的所述氮化硅层。
6.根据权利要求2所述的钝化接触太阳能电池，其特征在于，所述钝化层包括至少两层所述第一介质层及位于至少一对相邻的所述第一介质层之间的第二介质层。
7.根据权利要求6所述的钝化接触太阳能电池，其特征在于，至少两层所述第一介质层的折射率沿从所述硅基底到隧穿层的方向逐渐减小。
8.根据权利要求7所述的钝化接触太阳能电池，其特征在于，所述第一介质层为氮化硅层，所述钝化层包含四层所述氮化硅层，其折射率沿从所述硅基底到隧穿层的方向分别为2.05-2.4、2.0-2.35、1.95-2.3及1.90-2.25。
9.根据权利要求1所述的钝化接触太阳能电池，其特征在于，所述第二介质层的厚度为0.2-5nm。
10.一种钝化接触太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：
在硅基底正面制作发射极；
在硅基底背面依次形成隧穿层及多晶硅层；
在所述多晶硅层背离所述隧穿层的一侧形成钝化层，所述钝化层包括叠置设置的第一介质层和第二介质层；
使用浆料在所述发射极背离所述硅基底的一侧印刷制作第一电极，及在所述钝化层背离所述多晶硅层的一侧印刷制作第二电极，其中所述第二介质层相比于所述第一介质层对所述浆料具有低腐蚀速率，所述第二电极穿透所述钝化层且与所述多晶硅层接触电连接。
11.根据权利要求10所述的钝化接触太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第二介质层为单层结构或多层结构。
12.根据权利要求11所述的钝化接触太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一介质层为氮化硅，所述第二介质层为氧化硅层、氮氧化硅层、非晶硅层及多晶硅介质层中的至少一层。
13.根据权利要求12所述的钝化接触太阳能电池的制作方法，其特征在于，在所述第二介质层为所述氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率为1.4-1.9；在所述第二介质层为所述非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率为2.6-5。
14.根据权利要求12所述的钝化接触太阳能电池的制作方法，其特征在于，在所述第二介质层为所述氧化硅层及氮氧化硅层中的至少一层时，其折射率小于靠近所述多晶硅层的氮化硅层，且不大于远离所述多晶硅层的氮化硅层；在所述第二介质层为所述非晶硅层和多晶硅介质层中的至少一层时，其折射率大于相邻的所述氮化硅层。
15.根据权利要求11所述的钝化接触太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述钝化层包括至少两层所述第一介质层及位于至少一对相邻的所述第一介质层之间的第二介质层。
16.根据权利要求15所述的钝化接触太阳能电池的制作方法，其特征在于，至少两层所述第一介质层的折射率沿从所述硅基底到隧穿层的方向逐渐减小。
17.根据权利要求16所述的钝化接触太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一介质层为氮化硅层，所述钝化层包含四层所述氮化硅层，其折射率沿从所述硅基底到隧穿层的方向分别为2.05-2.4、2.0-2.35、1.95-2.3及1.90-2.25。
18.根据权利要求10所述的钝化接触太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第二介质层的厚度为0.2-5nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311291322.1A CN117352564A (zh) | 2023-10-08 | 2023-10-08 | 钝化接触太阳能电池及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311291322.1A CN117352564A (zh) | 2023-10-08 | 2023-10-08 | 钝化接触太阳能电池及其制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117352564A true CN117352564A (zh) | 2024-01-05 |
Family
ID=89356803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311291322.1A Pending CN117352564A (zh) | 2023-10-08 | 2023-10-08 | 钝化接触太阳能电池及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117352564A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117594669A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-23 | 浙江晶科能源有限公司 | 太阳能电池及其制备方法、叠层电池及光伏组件 |
-
2023
- 2023-10-08 CN CN202311291322.1A patent/CN117352564A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117594669A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-23 | 浙江晶科能源有限公司 | 太阳能电池及其制备方法、叠层电池及光伏组件 |
| CN117594669B (zh) * | 2024-01-19 | 2024-05-17 | 浙江晶科能源有限公司 | 太阳能电池及其制备方法、叠层电池及光伏组件 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6793274B1 (ja) | 太陽電池モジュール、太陽電池及びその製造方法 | |
| CN210897294U (zh) | 太阳能电池 | |
| CN115621333B (zh) | 双面隧穿氧化硅钝化的背接触太阳能电池及其制备方法 | |
| JP6788144B1 (ja) | 太陽電池モジュール、太陽電池及びその製造方法 | |
| JP7174188B1 (ja) | 太陽電池及びその製造方法、太陽電池モジュール | |
| EP4293729A1 (en) | Method for preparing solar cell and solar cell, photovoltaic module | |
| US11804564B2 (en) | Solar cell, manufacturing method thereof, and photovoltaic module | |
| CN115172477B (zh) | 太阳能电池及光伏组件 | |
| CN109285897A (zh) | 一种高效钝化接触晶体硅太阳电池及其制备方法 | |
| CN117352564A (zh) | 钝化接触太阳能电池及其制作方法 | |
| CN113875025A (zh) | 太阳能电池和太阳能电池的制造方法 | |
| CN118281095A (zh) | 光伏电池钝化结构、光伏电池及其制备方法、光伏组件 | |
| WO2022156101A1 (zh) | 一种太阳能电池叠层钝化结构及其制备方法 | |
| JP2024112747A (ja) | 太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール | |
| CN116093191A (zh) | 一种太阳能电池和光伏组件 | |
| CN115274927A (zh) | 一种TOPCon太阳能电池的制作方法 | |
| CN112349791B (zh) | 太阳能电池及其制备方法 | |
| WO2022156102A1 (zh) | 太阳能电池叠层钝化结构及制备方法 | |
| JP5014263B2 (ja) | 光起電力装置およびその製造方法 | |
| JP5627194B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| CN114744051B (zh) | 太阳能电池的生产方法及太阳能电池、光伏组件 | |
| CN117276361B (zh) | 太阳能电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统 | |
| TWI701841B (zh) | 太陽能電池、其表面鈍化結構及其表面鈍化方法 | |
| CN116799075A (zh) | 光伏电池及其制备方法 | |
| CN116759484A (zh) | 太阳能电池及其制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |