CN117577708A - 基于p型硅片的联合钝化背接触电池及其制备和光伏组件 - Google Patents

基于p型硅片的联合钝化背接触电池及其制备和光伏组件 Download PDF

Info

Publication number
CN117577708A
CN117577708A CN202410064222.3A CN202410064222A CN117577708A CN 117577708 A CN117577708 A CN 117577708A CN 202410064222 A CN202410064222 A CN 202410064222A CN 117577708 A CN117577708 A CN 117577708A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
silicon wafer
semiconductor
thickness
back contact
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.)
Granted
Application number
CN202410064222.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117577708B (zh
Inventor
林楷睿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Golden Solar Quanzhou New Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Golden Solar Quanzhou New Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Golden Solar Quanzhou New Energy Technology Co Ltd filed Critical Golden Solar Quanzhou New Energy Technology Co Ltd
Priority to CN202410064222.3A priority Critical patent/CN117577708B/zh
Publication of CN117577708A publication Critical patent/CN117577708A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117577708B publication Critical patent/CN117577708B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • 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
    • H01L31/0216—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
    • H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the 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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/028—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L31/0288—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table characterised by the doping material
    • 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
    • H01L31/06—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 characterised by potential barriers
    • H01L31/068—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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • H01L31/0682—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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction 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
    • H01L31/18—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
    • 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
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1868—Passivation
    • 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明属于背接触电池技术领域，具体涉及一种基于P型硅片的联合钝化背接触电池及其制备和光伏组件，包括硅片、第一半导体层和第二半导体层，以及正面钝化层和减反层，所述硅片为P型，且所述硅片的正面设置有硼掺杂区，所述正面钝化层和减反层依次设置在所述硼掺杂区表面，且所述硼掺杂区与所述隧穿氧化层的厚度之比为（30‑150）:1，所述硼掺杂区与所述第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为（0.03‑0.3）:1，且所述正面钝化层为三氧化二铝且厚度为50‑60nm，所述硼掺杂区与所述正面钝化层的厚度之比为（1‑4）:1。本发明的短路电流、开路电压和电池转换效率明显提升，高于常规N型硅片的电池。

Description

基于P型硅片的联合钝化背接触电池及其制备和光伏组件
技术领域
本发明属于背接触电池技术领域，具体涉及一种基于P型硅片的联合钝化背接触电池及其制备和光伏组件。
背景技术
背接触电池是一种太阳能电池结构，其特点是将电池的正负极金属接触点放在电池的背面，从而提高电池的转换效率和可靠性。但是，背接触电池的结构普遍使用N型硅片，这是由于N型硅片使用氢化非晶硅钝化或隧穿多晶钝化皆能得到较高的钝化水平，但电池正面沉积非晶硅或多晶硅皆会影响其短路电流，而若采用P型硅片则会由于钝化水平较低，短路电流低，导致电池转换效率较低。
因此，现有技术中亟需一种基于P型硅片的隧穿型背接触电池结构，使得P型硅片也可运用于背接触异质结太阳电池的结构，同时获得优异的高短路电流、高开路电压的综合效果。
需要说明的是，本发明的该部分内容仅提供与本发明有关的背景技术，而并不必然构成现有技术或公知技术。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的基于P型硅片的背接触电池短路电流和电池转换效率处于较低水平的缺陷，提供一种基于P型硅片的联合钝化背接触电池及其制备和光伏组件，该基于P型硅片的联合钝化背接触电池的短路电流、开路电压和电池转换效率明显提升，高于常规N型硅片的电池。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种基于P型硅片的联合钝化背接触电池，包括硅片、设置在硅片背面的第一半导体层和第二半导体层，以及设置在硅片正面的正面钝化层和减反层，所述第一半导体层包括隧穿氧化层和第一掺杂多晶硅层，所述第二半导体层包括本征硅晶层和第二掺杂微晶硅层，所述硅片为P型，且所述硅片的正面设置有硼掺杂区，所述正面钝化层和减反层依次设置在所述硼掺杂区表面，且所述硼掺杂区与所述隧穿氧化层的厚度之比为（30-150）: 1，所述硼掺杂区与所述第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为（0.03-0.3）: 1，其中面掺杂指数为相应掺杂层的有效掺杂浓度与该掺杂层厚度的比值；且所述正面钝化层为三氧化二铝且厚度为50-60nm，所述硼掺杂区与所述正面钝化层的厚度之比为（1-4）: 1。
在本发明的一些优选实施方式中，所述减反层为氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中，所述减反层由氮化硅和二氧化硅两层叠加而组成，所述氮化硅位于所述二氧化硅与三氧化二铝之间。进一步优选地，所述氮化硅的厚度为50-100nm，所述二氧化硅的厚度为5-20nm。
在本发明的一些优选实施方式中，所述减反层为氮化硅且厚度为50-100nm。
在本发明的一些优选实施方式中，所述硼掺杂区与所述第二掺杂微晶硅层、第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为（0.03-0.3）:（0.1-0.6）: 1。
在本发明的一些优选实施方式中，所述硼掺杂区的厚度为50-200nm且有效掺杂浓度为1e18cm-3-1e19 cm-3。
在本发明的一些优选实施方式中，所述隧穿氧化层的厚度为1.2-2.0nm，所述第一掺杂多晶硅层的厚度为80-200nm且有效掺杂浓度为1e20cm-3-5e21cm-3。
在本发明的一些优选实施方式中，所述本征硅晶层的厚度为3-8nm，所述第二掺杂微晶硅层的厚度为10-20nm且有效掺杂浓度为1e18cm-3-1e20 cm-3。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第二掺杂微晶硅层的晶化率为30%以上。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第一半导体层沿背面平行方向间隔排布，该间隔处为第二半导体开口区；且所述第二半导体层设置在所述第一半导体层的表面且延伸至覆盖第二半导体开口区的表面，且在位于相邻第二半导体开口区之间的部分第二半导体层上开设有暴露第一半导体层的第一半导体开口区；所述硅片正面为制绒面，硅片背面中位于第二半导体开口区处的部分为制绒面、其余部分为抛光面。
在本发明的一些优选实施方式中，所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池还包括：导电膜层，其设置在所述第二半导体层表面以及在所述第一半导体开口区处暴露的第一半导体层表面，且在第一半导体开口区和第二半导体开口区之间的导电膜层上开设有裸露第二半导体层的隔离槽。
在本发明的一些优选实施方式中，所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池还包括：栅线电极，其分别设置在所述第一半导体开口区和第二半导体开口区的表面。
第二方面，本发明提供一种基于P型硅片的联合钝化背接触电池的制备方法，其用于制备第一方面所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池。
且所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池的制备方法包括以下步骤：
S1、先在双面抛光的P型硅片背面形成第一半导体层；
S3、之后在硅片的正面形成硼掺杂区；
S4、再在所述硼掺杂区表面依次形成正面钝化层、减反层；
S5、然后在背面沉积第二半导体层。
在本发明的一些优选实施方式中，S3中所述形成硼掺杂区使用硼扩散法或离子注入法，使用离子注入法时采用的硼注入剂量为1e16 ions/cm2-4e17 ions/cm2。
在本发明的一些优选实施方式中，S4中形成所述减反层中的正面钝化层采用原子层沉积工艺，所述原子层沉积工艺的条件包括：控制工艺温度在150-180℃，硅片先进行恒温预热，恒温预热时间在300-450 s，之后通入工艺气体进行反应，工艺气体中通入的三甲基铝流量为2000-4000sccm，臭氧流量为6000-9000sccm，反应时间为70-150min。
在本发明的一些优选实施方式中，所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池的制备方法还包括：S2、在所述第一半导体层表面生长掩膜层；并在背面的预设区域去除部分第一半导体层及其上的部分掩膜层，形成第二半导体开口区；然后进行制绒清洗，期间清洗的同时去除所有掩膜层；之后再进行S3。
在本发明的一些优选实施方式中，S6、在沉积第二半导体层之后，去除背面预设区域内的第二半导体层，形成位于相邻第二半导体开口区之间的暴露第一半导体层的第一半导体开口区。
在本发明的一些优选实施方式中，S7、之后在所得硅片背面沉积导电膜层。
在本发明的一些优选实施方式中，S8、在位于第一半导体开口区和第二半导体开口区之间的导电膜层上开设隔离槽。
在本发明的一些优选实施方式中，S9、采用丝网印刷工艺或电镀方式，在所述第一半导体开口区和第二半导体开口区处分别形成栅线电极，其中，采用丝网印刷工艺时在印刷之后还进行不大于350℃的低温烧结。
第三方面，本发明提供一种光伏组件，其包括第一方面所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池。
有益效果：
本发明在采用P型硅片的基础上，通过在硅片的正面设置特定厚度比和面掺杂指数的硼掺杂区，保证了高水平钝化，无需进行电子传输，通过场钝化提高开路电压，配合使用加厚至适宜范围的三氧化二铝作为正面钝化层，能进一步提高钝化水平，以及配合背面设置的联合钝化结构，能够保证高水平钝化下最大限度的减少正面膜层的光学损耗，从而使得，相比于现有技术中采用N型硅片配合正面使用的非晶钝化层结构的背接触电池，本发明基于P型硅片的联合钝化背接触电池的短路电流明显提升，同时兼顾提高电池转换效率。且，随着三氧化二铝的厚度增加至适宜范围，激活三氧化二铝场效应所需的退火温度将显著降低，本发明依靠后续常规的丝网印刷工艺低温烧结即可满足。而传统TOPCON电池需要对正面的三氧化二铝进行开口制作电极，因此对三氧化二铝的厚度有所要求（一般在25nm以下），三氧化二铝过厚会导致无法进行激光开口。
通过大量实验发现，在基于P型硅片的联合钝化电池结构中，三氧化二铝膜层厚度、硼掺杂区与隧穿氧化层的厚度之比、硼掺杂区与所述第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值、硼掺杂区与正面钝化层的厚度之比对背接触电池的短路电流和电池转换效率影响较大，一种可能的猜测是：合适的膜层比例能够最大限度的减少正面膜层的光学损耗，同时最大程度发挥三氧化二铝的场钝化效应，保证了正面高水平钝化，因此能够显著提升电池短路电流和开路电压以及电池转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例1硅片抛光清洗后的结构示意图；
图2为本发明实施例1硅片背面形成第一半导体层以及掩膜层的结构示意图；
图3为本发明实施例1形成第二半导体开口区后经制绒清洗后的结构示意图；
图4为本发明实施例1硅片正面形成第三半导体层及减反层的结构示意图；
图5为本发明实施例1硅片背面形成第二半导体层及第一半导体开口区的结构示意图；
图6为本发明实施例1硅片背面沉积导电膜层以及隔离槽的结构示意图；
图7为本发明实施例1硅片背面形成栅线电极的结构示意图。
附图标记说明
1、硅片，2、隧穿氧化层，3、第一掺杂多晶硅层，4、掩膜层，5、硼掺杂区，6、正面钝化层，7、氮化硅，8、二氧化硅，9、本征微晶硅层，10、第二掺杂微晶层，11、导电膜层，12、栅线电极；101、第一半导体开口区，102、第二半导体开口区，103、隔离槽。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。其中，术语“可选的”、“任选的”均是指可以包括，也可以不包括（或可以有，也可以没有）。
第一方面，本发明提供了一种基于P型硅片的联合钝化背接触电池，包括硅片、设置在硅片背面的第一半导体层和第二半导体层，以及设置在硅片正面的正面钝化层和减反层，所述第一半导体层包括隧穿氧化层和第一掺杂多晶硅层，所述第二半导体层包括本征硅晶层和第二掺杂微晶硅层。
本发明中，所述硅片为P型，且所述硅片的正面设置有硼掺杂区，所述正面钝化层和减反层依次设置在所述硼掺杂区表面，且所述硼掺杂区与所述隧穿氧化层的厚度之比为（30-150）: 1、优选（50-150）: 1，所述硼掺杂区与所述第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为（0.03-0.3）: 1、优选（0.06-0.1）: 1，其中面掺杂指数为相应掺杂层的有效掺杂浓度与该掺杂层厚度的比值；且所述正面钝化层为三氧化二铝且厚度为50-60nm，所述硼掺杂区与所述正面钝化层的厚度之比为（1-4）: 1、优选（2-4）: 1。
本发明所述硅片为P型，可以为P型单晶硅片，也可以为P型铸锭单晶硅片或多晶硅片，优选地为P型单晶硅片。
在本发明的一些优选实施方式中，所述减反层为氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅中的至少一种。
在本发明的一些优选实施方式中，所述减反层由氮化硅和二氧化硅两层叠加而组成，所述氮化硅位于所述二氧化硅与三氧化二铝之间。进一步优选地，所述氮化硅的厚度为50-100nm，所述二氧化硅的厚度为5-20nm。该优选方案，减反层与正面钝化层配合适宜，能够减少正面膜层光学损耗，更利于提升电池短路电流。
在本发明的一些优选实施方式中，所述减反层为氮化硅且厚度为50-100nm。
在本发明的一些优选实施方式中，所述硼掺杂区与所述第二掺杂微晶硅层、第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为（0.03-0.3）:（0.1-0.6）: 1。
在满足本发明硼掺杂区与其他层的所需厚度比和面掺杂指数的比值的基础上，本发明中硼掺杂区的厚度和有效掺杂浓度的范围可选范围较宽。在本发明的一些优选实施方式中，所述硼掺杂区的厚度为50-200nm、优选100-200nm且有效掺杂浓度为1e18cm-3-1e19cm-3。
在满足本发明硼掺杂区与其他层的所需厚度比和面掺杂指数的比值的基础上，本领域技术人员可以从现有技术中选择隧穿氧化层的厚度和第一掺杂多晶硅层的厚度、有效掺杂浓度。在本发明的一些优选实施方式中，所述隧穿氧化层的厚度为1.2-2.5nm、优选1.2-2.0nm，所述第一掺杂多晶硅层的厚度为80-200nm且有效掺杂浓度为1e20cm-3-5e21cm-3。
在本发明的一些优选实施方式中，所述本征硅晶层的厚度为3-8nm、优选6-8nm，所述第二掺杂微晶硅层的厚度为10-20nm且有效掺杂浓度为1e18cm-3-1e20 cm-3、优选1e19-1e20 cm-3。
所述本征硅晶层可以为本征非晶硅层，也可以为本征微晶硅层，本征微晶硅层的晶化率为30%以上。所述本征硅晶层的形成方法可以采用现有技术中的方法，例如可以为采用PECVD方法沉积形成，在沉积的过程中，控制硅烷浓度低于氢气的浓度，例如硅烷：氢气的体积流量比为1:200-600。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第二掺杂微晶硅层的晶化率为30%以上。该优选方案，能够提高第二掺杂微晶硅层的钝化水平，更利于提高电池的开路电压。
本发明，所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池还可以包括其他常规结构。在本发明的一些优选实施方式中，所述第一半导体层沿背面平行方向间隔排布，该间隔处为第二半导体开口区；且所述第二半导体层设置在所述第一半导体层的表面且延伸至覆盖第二半导体开口区的表面，且在位于相邻第二半导体开口区之间的部分第二半导体层上开设有暴露第一半导体层的第一半导体开口区；所述硅片正面为制绒面，硅片背面中位于第二半导体开口区处的部分为制绒面、其余部分为抛光面。
在本发明的一些优选实施方式中，所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池还包括：导电膜层，其设置在所述第二半导体层表面以及在所述第一半导体开口区处暴露的第一半导体层表面，且在第一半导体开口区和第二半导体开口区之间的导电膜层上开设有裸露第二半导体层的隔离槽。
在本发明的一些优选实施方式中，所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池还包括：栅线电极，其分别设置在所述第一半导体开口区和第二半导体开口区的表面。
本发明中，导电膜层和栅线电极的厚度以及第一半导体开口区和第二半导体开口区、隔离槽的宽度均可以参考现有技术中的范围进行选择，本发明中在此不再赘述。
第二方面，本发明提供一种基于P型硅片的联合钝化背接触电池的制备方法，其用于制备第一方面所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池。
且所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池的制备方法包括以下步骤：
S1、先在双面抛光的P型硅片背面形成第一半导体层；
S3、之后在硅片的正面形成硼掺杂区；
S4、再在所述硼掺杂区表面依次形成正面钝化层、减反层；
S5、然后在背面沉积第二半导体层。
S1中，本发明对P型硅片的双面抛光工艺没有限制，可以采用现有技术中的方法，例如，在优选方案中，所述双面抛光的过程包括：用碱性溶液清洗硅片，以去除硅片表面的线切割损伤层，然后通过RCA标准清洗法来去除硅片表面残留的碱性溶液。其中进一步优选地，所述碱性溶液可以为氢氧化钾、氢氧化钠或两者的混合水溶液，浓度为2-6wt%，控制所述碱性溶液清洗的反应温度在65℃-90℃，反应时间在1-15min，单面去除厚度控制在1-20μm。
S1中，所述第一半导体层的形成方法可以采用现有技术的任一种方法，只要能够获得所需组成结构的第一半导体层即可，例如，可以采用LPCVD法生成隧穿氧化层和本征多晶硅层后进行磷扩散，还可以采用管式PECVD法进行原位掺杂沉积后退火形成。S1中在形成第一半导体层之后，还可以包括常规的再清洗步骤，通常第一半导体层表面存在磷扩散反应形成的磷硅酸玻璃，优选地，所述再清洗采用的溶液为HF 酸水溶液，HF 酸的质量浓度为2%-8%，硅片在 HF 酸水溶液中的处理时间为1-10min，处理温度为10-30℃。
在本发明优选的一种实施方式中，所述LPCVD法包括：在550-650℃条件下热氧化预设时间（如20-40min），形成所需厚度的隧穿氧化层；在所述隧穿氧化层上继续生长本征多晶硅层；然后将所述本征多晶硅层进行高温磷扩散。其中，优选地，生长本征多晶硅层的条件包括：温度控制为550-650℃之间，气压控制在5-10000Pa之间，硅烷流量为50sccm-300sccm，反应时间为600s-3000s。优选地，所述高温磷扩散采用三氯氧磷扩散法，包括第一阶段的扩散和第二阶段的高温推进过程，在第一阶段的扩散过程中通入POCl3、O2、N2，POCl3气体流量为50sccm-500sccm，O2气体流量为100sccm-1000sccm，N2气体流量为100sccm-1000sccm，扩散温度为700℃-850℃，扩散时间控制在5min-30min，炉管的压力为50mbar-300mbar；在高温推进过程中通入O2和N2，O2气体流量为1000sccm-2000sccm，N2气体流量为1000sccm-5000sccm；高温推进温度为850℃-950℃，炉管的压力为100mbar-500mbar，高温推进时间控制在30min-60min。
在本发明优选的一种实施方式中，所述管式PECVD法包括：使用笑气（NO2）反应生成隧穿氧化层，笑气流量为1000sccm-3000sccm，沉积功率为1000W-3000W，射频通路通断比为2ms：10-20ms，反应温度为400℃-450℃，反应压力为100-2000mtorr，反应时间为60-150s；之后在隧穿氧化层上沉积掺磷非晶硅薄膜，反应温度为400℃-500℃，通入SiH4、H2、PH3气体且其流量范围分别为500sccm-1000sccm、6000sccm-12000sccm、300sccm-800sccm，压力为100Pa-300Pa，沉积功率为1000W-3000W，射频通路通断比3ms：75-100ms，沉积时间为300-600s，将所述掺磷非晶硅薄膜进行高温晶化退火生成掺磷的第一掺杂多晶硅层，所述高温晶化退火温度为800℃-900℃，高温晶化退火时间为20min-40min。
在本发明的一些优选实施方式中，所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池的制备方法还包括：S2、在所述第一半导体层表面生长掩膜层；并在背面的预设区域去除部分第一半导体层及其上的部分掩膜层，形成第二半导体开口区；然后进行制绒清洗，期间清洗的同时去除所有掩膜层；之后再进行S3。
本发明中掩膜层的种类和厚度及其生长工艺可以根据实际需求从现有技术中选择。优选地，所述掩膜层可以是氮化硅、二氧化硅和氮氧化硅中的至少一种，更优选为氮化硅。
优选地，所述掩膜层的厚度可以为50-200nm。
S2中，所述去除部分第一半导体层及其上的部分掩膜层优选采用激光消融方式，所用激光为脉冲式激光，脉冲宽度小于20纳秒、更优选小于100皮秒，更优选激光为低能量密度波长在560nm左右的绿光。
其中所述制绒清洗，一方面，能够形成正面制绒，背面部分抛光、部分制绒的结构的硅片，降低反射率，另一方面，为了保证第二半导体开口区能完全打开和无膜层残留，优选地，所述制绒清洗的时间为8-40min，制绒清洗的温度为65℃-85℃。所述制绒清洗采用的制绒液为碱性混合溶液，优选为氢氧化钾、制绒添加剂（可以为市售品）与水的混合液，其中氢氧化钾的质量百分含量为1%-5%，制绒添加剂的质量百分含量为0.5%-1%。
在本发明的一些优选实施方式中，S3中所述形成硼掺杂区使用硼扩散法或离子注入法。优选地，使用离子注入法时采用的硼注入剂量为1e16 ions/cm2-4e17 ions/cm2。所述硼扩散法可以采用现有的硼掺杂方法，例如可以为三溴化硼液态源高温扩散法。
在本发明的一些优选实施方式中，S4中形成所述减反层中的正面钝化层采用原子层沉积工艺，所述原子层沉积工艺的条件包括：控制工艺温度在150-180℃，硅片先进行恒温预热，恒温预热时间在300-450 s，之后通入工艺气体进行反应，工艺气体中通入的三甲基铝流量为2000-4000sccm，臭氧流量为6000-9000sccm，反应时间为70-150min。
S5中沉积第二半导体层的方法可以采用现有技术的任一种方法，例如可以利用LPCVD法或PECVD法等方式在沉积微晶硅的过程中掺杂含硼掺杂剂，含硼掺杂剂例如可以为硅烷、硼烷、氢。优选采用PECVD方法沉积形成，在沉积的过程中，硅烷浓度较低，硅烷：硼烷：氢的流量比为1:（2-5）:（300-1000）。
在本发明的一些优选实施方式中，S6、在沉积第二半导体层之后，去除背面预设区域内的第二半导体层，形成位于相邻第二半导体开口区之间的暴露第一半导体层的第一半导体开口区。去除背面预设区域内的第二半导体层可以采用激光消融等方法，其为现有技术，在此不再赘述。
本发明S6还可以包括其他常规步骤，例如可以清洗去除第一半导体开口区内部因为激光高温生成的氧化层。清洗去除的方式例如可以使用HF酸清洗。
在本发明的一些优选实施方式中，S7、之后在所得硅片背面沉积导电膜层。
本发明所述的导电膜层的沉积方法和种类、厚度均可以从现有技术中选择，例如可以通过磁控溅射PVD方式沉积，优选的溅射靶电压范围为220V-300V。所述导电薄膜层优选为掺锡氧化铟（ITO）、掺铝氧化锌（AZO）中的至少一种。优选地，导电膜层的厚度为50-150nm。
在本发明的一些优选实施方式中，S8、在位于第一半导体开口区和第二半导体开口区之间的导电膜层上开设隔离槽。隔离槽可以采用激光或蚀刻的方式形成。所述的隔离槽宽度例如可以为30-200μm。所述第一半导体开口区宽度例如可以为100-150μm。所述第二半导体开口区宽度例如可以为400-550μm。
在本发明的一些优选实施方式中，S9、采用丝网印刷工艺或电镀方式，在所述第一半导体开口区和第二半导体开口区处分别形成栅线电极，其中，采用丝网印刷工艺时在印刷之后还进行不大于350℃的低温烧结。可以理解的是，所述第一半导体开口区和第二半导体开口区上的栅线电极的极性相反。栅线电极可以通过丝网印刷工艺，经低温烧结（温度＜350℃），形成银栅电极，也可以通过电镀方式形成，优选通过电镀方式形成栅线电极。
第三方面，本发明提供一种光伏组件，其包括第一方面所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池。本发明所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池可以用于任一现有技术的光伏应用领域中。
下面详细描述本发明的实施例，是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种基于P型硅片的联合钝化背接触电池，如图7所示，其通过如下过程制备得到：
S1包括：
S101、如图1所示，对P型单晶硅片1进行双面抛光，具体用碱性溶液去除硅片1表面的线切割损伤层，所述碱性溶液为氢氧化钾水溶液（浓度为5wt%），所述碱性溶液的反应温度在70℃，反应时间在10min，单面去除厚度控制在1-20μm，然后进行RCA标准清洗去除硅片1表面残留的碱性溶液。
S102、之后在硅片1背面生成第一半导体层，所述第一半导体层包括厚度1.5nm的隧穿氧化层2和掺磷的第一掺杂多晶硅层3（厚度为120nm且有效掺杂浓度为2e20cm-3），所述第一半导体层可以采用LPCVD法生成隧穿氧化层2和本征多晶硅层后进行磷扩散，具体包括：在600℃条件下热氧化30min，形成厚度1.5nm的隧穿氧化层2。在所述隧穿氧化层2上继续生长本征多晶硅层；然后将所述本征多晶硅层进行高温磷扩散。其中，生长本征多晶硅层的条件包括：温度600℃，气压控制在100Pa，硅烷流量为100sccm，反应时间为1000s。所述高温磷扩散采用三氯氧磷扩散法，包括第一阶段的扩散和第二阶段的高温推进过程，在第一阶段的扩散过程中通入POCl3、O2、N2，POCl3气体流量为100sccm，O2气体流量为100sccm，N2气体流量为200sccm，扩散温度为750℃，扩散时间控制在10min，炉管的压力为100mbar；在高温推进过程中通入O2和N2，O2气体流量为1000sccm，N2气体流量为2000sccm；高温推进温度为900℃，炉管的压力为200mbar，高温推进时间控制在40min。
之后进行再清洗，本实施例第一半导体层表面存在磷扩散反应形成的磷硅酸玻璃，所述再清洗采用的溶液为HF酸水溶液，HF酸质量浓度为 5%，去离子水为余量，硅片1在HF酸水溶液中的处理时间为5min，处理温度为20℃。
S2、在清洗后的第一半导体层表面生长掩膜层4，如图2所示，所述掩膜层4是氮化硅，采用管式PECVD沉积氮化硅作为掩膜层4，厚度为80nm，并使用氢氟酸去除正面绕镀的氮化硅。
之后用激光消融方式去除部分第一半导体层及其上的部分掩膜层，形成第二半导体开口区102，所述激光为脉冲式激光，脉冲宽度10皮秒，低能量密度波长在560nm左右的绿光。
然后对所述激光开口后的区域进行制绒清洗（即先制绒再清洗），期间清洗的同时去除所有掩膜层（即制绒后用氢氟酸清洗去除氮化硅），如图3所示。制绒清洗过程中，一方面形成正面制绒、背面部分抛光结构的硅片1，降低反射率，另一方面，为了保证第二半导体区开口区域能完全打开和无膜层残留，所述制绒时间为20min，制绒温度为75℃。所述制绒液为碱性混合溶液，为氢氧化钾、制绒添加剂与水的混合液，其中氢氧化钾的质量百分含量为2%，制绒添加剂的质量百分含量为0.5%。
S3、在硅片1正面使用离子注入法进行硼掺杂，形成厚度为100nm的硼掺杂区5，硼注入剂量为4e17 ions/cm2，硼有效掺杂浓度为1e19 cm-3。
S4、在硅片1正面依次形成正面钝化层6及减反层，所述正面钝化层6为三氧化二铝且厚度为50nm，减反射层是由依次形成的氮化硅7、二氧化硅8构成，如图4所示。所述三氧化二铝采用ALD法沉积，工艺温度在150℃，首先对硅片进行恒温预热，时间在350s，然后通入工艺气体进行反应，工艺气体中通入三甲基铝（TMA）流量为3000sccm，臭氧流量为8000sccm，反应时间为100min，所述氮化硅7厚度为60nm，所述二氧化硅8厚度为10nm。
S5、制绒清洗后在硅片1背面沉积第二半导体层，所述第二半导体层为本征微晶硅层9（厚度为6nm）和P型的第二掺杂微晶硅层10（厚度为10nm且有效掺杂浓度为1e19 cm-3），本征微晶硅层9采用PECVD方法沉积形成，在沉积的过程中，硅烷浓度较低，硅烷：氢气的流量比为1:400，第二掺杂微晶硅层10为在沉积微晶硅的过程中掺杂含硼掺杂剂，采用PECVD方法沉积形成，在沉积的过程中，硅烷浓度较低，硅烷：硼烷：氢气的流量比为1:3:400，本征微晶硅层9和P型的第二掺杂微晶硅层10的晶化率均为30%以上。
S6、用激光消融方式去除背面部分的第二掺杂微晶硅层，暴露出部分第一半导体层，形成与第二半导体开口区102交替排列的第一半导体开口区101，如图5所示。第二半导体开口区102宽度为500μm，第一半导体开口区101宽度为100μm。之后使用HF酸清洗去除第一半导体开口区101内部因为激光高温生成的氧化层。
S7、然后硅片1背面沉积透明的导电膜层11，如图6所示，其厚度为100nm，所述的导电膜层11是通过磁控溅射PVD方式沉积，所述导电膜层11为掺锡氧化铟（ITO），溅射靶电压范围220V。
S8、通过激光在第一半导体开口区101与第二半导体开口区102之间形成隔离槽103，所述的隔离槽103宽度为50μm。
S9、在第一半导体开口区的导电膜层上形成第一栅线电极，在第二半导体开口区的导电膜层上对应形成第二栅线电极，通过电镀方式形成栅线电极12，如图7所示。
实施例2
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S4中减反层为氮化硅且厚度为60nm。
实施例3
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S3中调整硼掺杂区的厚度为50nm，经计算硼掺杂区与所述第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为0.12: 1，硼掺杂区的掺杂浓度不变，为满足该条件需要调整硼注入剂量为3e16 ions/cm2。此实施例中经计算，硼掺杂区与隧穿氧化层的厚度之比为33: 1，硼掺杂区与所述正面钝化层的厚度之比为1: 1。
实施例4
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S3中调整硼掺杂区的掺杂浓度为5e18cm-3，经计算硼掺杂区与所述第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为0.03: 1，硼掺杂区的厚度不变，为满足该条件需要调整硼注入剂量为7e16 ions/cm2。
实施例5
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S102中调整隧穿氧化层的厚度为2.5nm，经计算硼掺杂区与所述隧穿氧化层的厚度之比为40: 1，为满足该条件需要调整：提高S102氧化温度至605℃。
实施例6
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S4中调整三氧化二铝厚度为60nm，经计算硼掺杂区与正面钝化层的厚度之比为5：3，为满足该条件需要调整：S4中三氧化二铝形成的工艺时间延长为120min。
实施例7
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S5中调整第二掺杂微晶硅层的有效掺杂浓度为2e18 cm-3，经计算第二掺杂微晶硅层、第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为0.12: 1，第二掺杂微晶硅层的厚度不变，为满足该条件需要调整：沉积第二掺杂微晶硅层的过程中，调节硅烷：硼烷：氢的流量比为1:2:400。
对比例1
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，硅片为N型且硅片正面结构采用常规非晶硅钝化，硅片正面结构具体为：不设置硼掺杂区，在N型单晶硅片的正面直接依次设置本征非晶硅（厚度为6nm）、N型非晶膜层（厚度为15nm）、减反层，减反层的结构与实施例1相同。
对比例2
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，P型硅片的正面结构采用常规非晶硅钝化，硅片正面结构具体为：不设置硼掺杂区，而是在P型单晶硅片的正面直接依次设置本征非晶硅（厚度为6nm）、P型非晶膜层（厚度为13nm）、减反层，减反层的结构与实施例1相同。
对比例3
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，采用常规的基于P型硅片的TOPCON钝化的背接触电池，具体调整S5中本征微晶硅层为隧穿氧化层且厚度为1.5nm。
对比例4
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，采用常规的基于P型硅片的异质结钝化的背接触电池，具体调整S102中隧穿氧化层为本征非晶膜层且厚度为6nm。
对比例5
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S4中调整三氧化二铝厚度为常规薄厚度20nm，此时硼掺杂区与正面钝化层的厚度之比为5: 1，为满足该条件需要调整：ALD工艺时间缩短至40min。
对比例6
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S3中调整硼掺杂区的掺杂浓度为1e17cm-3，经计算硼掺杂区与第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为0.0006: 1，硼掺杂区的厚度不变，为满足该条件需要调整硼注入剂量为4e16 ions/cm2。
对比例7
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S3中调整硼掺杂区的厚度为300nm，经计算硼掺杂区与第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为0.02: 1，硼掺杂区的掺杂浓度不变，为满足该条件需要调整硼注入剂量为6e18 ions/cm2。此对比例中经计算，硼掺杂区与隧穿氧化层的厚度之比为200: 1，硼掺杂区与正面钝化层的厚度之比为6: 1。
测试例
将上述实施例和对比例得到的联合钝化背接触电池进行性能测试，结果如表1所示。
表1
通过上述结果可知，相对于对比例，采用本发明的实施例方案，能够最大程度减少正面膜层光学损耗，利于提高电池短路电流，兼顾提升开路电压和电池转换效率。而对比例的方案无法同时兼顾优良的短路电流、开路电压和电池转换效率。
进一步的，根据实施例1和实施例2-7可知，采用本发明优选的方案，能够在保持开路电压处于较高水平的同时，进一步提升短路电流，更利于电池转换效率的提升。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于P型硅片的联合钝化背接触电池，包括硅片、设置在硅片背面的第一半导体层和第二半导体层，以及设置在硅片正面的正面钝化层和减反层，所述第一半导体层包括隧穿氧化层和第一掺杂多晶硅层，所述第二半导体层包括本征硅晶层和第二掺杂微晶硅层，其特征在于，所述硅片为P型，且所述硅片的正面设置有硼掺杂区，所述正面钝化层和减反层依次设置在所述硼掺杂区表面，且所述硼掺杂区与所述隧穿氧化层的厚度之比为（30-150）: 1，所述硼掺杂区与所述第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为（0.03-0.3）: 1，其中面掺杂指数为相应掺杂层的有效掺杂浓度与该掺杂层厚度的比值；且所述正面钝化层为三氧化二铝且厚度为50-60nm，所述硼掺杂区与所述正面钝化层的厚度之比为（1-4）: 1。
2.根据权利要求1所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池，其特征在于，所述减反层为氮化硅、二氧化硅、氮氧化硅中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池，其特征在于，所述减反层由氮化硅和二氧化硅两层叠加而组成，所述氮化硅位于所述二氧化硅与三氧化二铝之间；所述氮化硅的厚度为50-100nm，所述二氧化硅的厚度为5-20nm；
或者，所述减反层为氮化硅且厚度为50-100nm。
4.根据权利要求1所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池，其特征在于，所述硼掺杂区与所述第二掺杂微晶硅层、第一掺杂多晶硅层的面掺杂指数的比值为（0.03-0.3）:（0.1-0.6）: 1。
5.根据权利要求1所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池，其特征在于，所述硼掺杂区的厚度为50-200nm且有效掺杂浓度为1e18cm-3-1e19 cm-3；所述隧穿氧化层的厚度为1.2-2.5nm，所述第一掺杂多晶硅层的厚度为80-200nm且有效掺杂浓度为1e20cm-3-5e21cm-3；
和/或，
所述本征硅晶层的厚度为3-8nm，所述第二掺杂微晶硅层的厚度为10-20nm且有效掺杂浓度为1e18cm-3-1e20 cm-3，所述第二掺杂微晶硅层的晶化率为30%以上。
6.根据权利要求1所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池，其特征在于，所述第一半导体层沿背面平行方向间隔排布，该间隔处为第二半导体开口区；且所述第二半导体层设置在所述第一半导体层的表面且延伸至覆盖第二半导体开口区的表面，且在位于相邻第二半导体开口区之间的部分第二半导体层上开设有暴露第一半导体层的第一半导体开口区；所述硅片正面为制绒面，硅片背面中位于第二半导体开口区处的部分为制绒面、其余部分为抛光面；
且所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池还包括：
导电膜层，其设置在所述第二半导体层表面以及在所述第一半导体开口区处暴露的第一半导体层表面，且在第一半导体开口区和第二半导体开口区之间的导电膜层上开设有裸露第二半导体层的隔离槽；
栅线电极，其分别设置在所述第一半导体开口区和第二半导体开口区的表面。
7.一种基于P型硅片的联合钝化背接触电池的制备方法，其特征在于，其用于制备如权利要求1-6中任一项所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池，且所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池的制备方法包括以下步骤：
S1、先在双面抛光的P型硅片背面形成第一半导体层；
S3、之后在硅片的正面形成硼掺杂区；
S4、再在所述硼掺杂区表面依次形成正面钝化层、减反层；
S5、然后在背面沉积第二半导体层。
8.根据权利要求7所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池的制备方法，其特征在于，S3中所述形成硼掺杂区使用硼扩散法或离子注入法，使用离子注入法时采用的硼注入剂量为1e16 ions/cm2-4e17 ions/cm2；
和/或，
S4中形成所述减反层中的正面钝化层采用原子层沉积工艺，所述原子层沉积工艺的条件包括：控制工艺温度在150-180℃，硅片先进行恒温预热，恒温预热时间在300-450 s，之后通入工艺气体进行反应，工艺气体中通入的三甲基铝流量为2000-4000sccm，臭氧流量为6000-9000sccm，反应时间为70-150min。
9.根据权利要求7所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池的制备方法，其特征在于，所述基于P型硅片的联合钝化背接触电池的制备方法还包括：
S2、在所述第一半导体层表面生长掩膜层；并在背面的预设区域去除部分第一半导体层及其上的部分掩膜层，形成第二半导体开口区；然后进行制绒清洗，期间清洗的同时去除所有掩膜层；之后再进行S3；
S6、在沉积第二半导体层之后，去除背面预设区域内的第二半导体层，形成位于相邻第二半导体开口区之间的暴露第一半导体层的第一半导体开口区；
S7、之后在所得硅片背面沉积导电膜层；
S8、在位于第一半导体开口区和第二半导体开口区之间的导电膜层上开设隔离槽；
S9、采用丝网印刷工艺或电镀方式，在所述第一半导体开口区和第二半导体开口区处分别形成栅线电极，其中，采用丝网印刷工艺时在印刷之后还进行不大于350℃的低温烧结。
10.一种光伏组件，其特征在于，其包括如权利要求1-6中任一项所述的基于P型硅片的联合钝化背接触电池。
CN202410064222.3A 2024-01-17 2024-01-17 基于p型硅片的联合钝化背接触电池及其制备和光伏组件 Active CN117577708B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410064222.3A CN117577708B (zh) 2024-01-17 2024-01-17 基于p型硅片的联合钝化背接触电池及其制备和光伏组件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410064222.3A CN117577708B (zh) 2024-01-17 2024-01-17 基于p型硅片的联合钝化背接触电池及其制备和光伏组件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117577708A true CN117577708A (zh) 2024-02-20
CN117577708B CN117577708B (zh) 2024-04-16

Family

ID=89890436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410064222.3A Active CN117577708B (zh) 2024-01-17 2024-01-17 基于p型硅片的联合钝化背接触电池及其制备和光伏组件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117577708B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102222726A (zh) * 2011-05-13 2011-10-19 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 采用离子注入法制作交错背接触ibc晶体硅太阳能电池的工艺
CN102683493A (zh) * 2012-05-27 2012-09-19 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 N型晶体硅双面背接触太阳电池的制备方法
WO2017020690A1 (zh) * 2015-08-06 2017-02-09 王能青 基于p型硅衬底的背接触式太阳能电池
CN115621333A (zh) * 2022-11-22 2023-01-17 金阳(泉州)新能源科技有限公司 双面隧穿氧化硅钝化的背接触太阳能电池及其制备方法
WO2023077772A1 (zh) * 2021-11-08 2023-05-11 西安隆基乐叶光伏科技有限公司 太阳能电池及其制备方法
CN116565039A (zh) * 2023-04-24 2023-08-08 常州时创能源股份有限公司 一种选择性硼掺杂结构及其制备方法和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102222726A (zh) * 2011-05-13 2011-10-19 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 采用离子注入法制作交错背接触ibc晶体硅太阳能电池的工艺
CN102683493A (zh) * 2012-05-27 2012-09-19 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 N型晶体硅双面背接触太阳电池的制备方法
WO2017020690A1 (zh) * 2015-08-06 2017-02-09 王能青 基于p型硅衬底的背接触式太阳能电池
WO2023077772A1 (zh) * 2021-11-08 2023-05-11 西安隆基乐叶光伏科技有限公司 太阳能电池及其制备方法
CN115621333A (zh) * 2022-11-22 2023-01-17 金阳(泉州)新能源科技有限公司 双面隧穿氧化硅钝化的背接触太阳能电池及其制备方法
CN116565039A (zh) * 2023-04-24 2023-08-08 常州时创能源股份有限公司 一种选择性硼掺杂结构及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN117577708B (zh) 2024-04-16

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
CN111628052B (zh) 一种钝化接触电池的制备方法
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
CN116525708B (zh) 正面宽带隙掺杂的联合钝化背接触太阳电池及其制备方法
CN111640823B (zh) 一种n型钝化接触电池及其制备方法
CN102403369A (zh) 一种用于太阳能电池的钝化介质膜
WO2023216628A1 (zh) 异质结太阳电池、其制备方法及发电装置
CN111477720A (zh) 一种钝化接触的n型背结太阳能电池及其制备方法
CN115172481B (zh) 异质结太阳能电池
CN114823973A (zh) 一种p型背接触太阳电池及其制备方法
CN116759473A (zh) 一种减少背面寄生吸收的背接触电池及其制备方法
CN115332366A (zh) 一种背钝化接触异质结太阳电池及其制备方法
CN117133834B (zh) 一种联合钝化背接触电池的短流程制备方法及其应用
CN116666479B (zh) 一种双面发电的高效选择性发射极晶硅电池及其制备方法
CN115132884B (zh) 一种异质结太阳能电池的制作方法
CN117199186A (zh) 一种N-TOPCon电池的制作方法
CN117038799A (zh) 一种bc电池制备方法及bc电池
CN218160392U (zh) 一种太阳能电池
CN117577708B (zh) 基于p型硅片的联合钝化背接触电池及其制备和光伏组件
CN116314471A (zh) 一种背面se结构制备方法
CN115425114A (zh) 一种异质结太阳能电池的制造方法
CN111755563B (zh) 一种p型单晶硅硼背场双面电池及其制备方法
CN112466960A (zh) 太阳能电池结构及其制备方法
CN112768554A (zh) 基于背面全接触钝化材料的碱抛光方法、晶硅太阳能电池及制备方法
CN218513468U (zh) 一种向光面隧穿型异质结太阳能电池

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant