CN118073455A - 一种钝化接触太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种钝化接触太阳能电池及其制备方法。该钝化接触太阳能电池可包括:N型硅基体和设置于N型硅基体第一主表面的电池正面结构,其中,电池正面结构包括,基于第一主表面,由内至外顺序叠层设置的n+浅场层、第一隧穿氧化层、P型掺杂宽禁带半导体导电膜层及与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层电连接的正面金属电极。该方案以有效地提升钝化接触太阳能电池的电池效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种钝化接触太阳能电池及其制备方法。
背景技术
针对隧穿氧化钝化接触(Tunnel oxide and passivated contact,TOPCon)太阳能电池来说,其核心是构筑层叠的隧穿氧化层和掺杂多晶硅层结构,实现载流子的选择性通过。目前TOPCon太阳能电池仅在背面设置全域钝化结构,正面仍采用传统的电池结构(传统的电池结构为:在硅基体正面由内至外顺序设置钝化层、减反射层及金属栅线电极,其中,钝化层为层叠设置的本征非晶硅层和掺杂非晶硅层/掺杂微晶硅层)。
对于TOPCon太阳能电池的正面结构,在正面金属化(即设置金属栅线电极)过程中,形成金属栅线电极的浆料会烧穿电池正面的减反射层和钝化层,并与硅基体接触形成有效的欧姆接触。整个过程不仅金属栅线电极会与钝化层接触,而且会破坏钝化层和硅基体,造成大量的金属复合(J0-metal)损失,不利于电池效率的提升。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种钝化接触太阳能电池及其制备方法,该钝化接触太阳能电池能够有效地提升电池效率。
为了解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种异质结太阳能电池,包括:N型硅基体和设置于N型硅基体第一主表面的电池正面结构,其中,
所述电池正面结构包括基于第一主表面,由内至外顺序叠层设置的n+浅场层、第一隧穿氧化层、P型掺杂宽禁带半导体导电膜层及与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层电连接的正面金属电极。
第二方面,本发明实施例提供一种钝化接触太阳能电池的制备方法,包括:
步骤A、在N型硅基体第一主表面掺杂N型掺杂元素,形成n+浅场层;
步骤B、在所述n+浅场层上顺序层叠制备第一隧穿氧化层、P型掺杂宽禁带半导体导电膜层及与所述P型掺杂宽禁带半导体导电膜层电连接的正面金属电极,形成所述钝化接触太阳能电池的电池正面结构。
上述发明的第一方面的技术方案具有如下优点或有益效果:
本发明实施例提供的钝化接触太阳能电池的电池正面结构通过n+浅场层、第一隧穿氧化层以及P型掺杂宽禁带半导体导电膜层配合形成隧穿PN结结构,正面金属电极与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层电连接,即可实现有效的钝化接触结构。与现有的金属栅线电极的浆料烧穿电池正面的减反射层和钝化层,并与硅基体接触形成有效的欧姆接触相比,本申请提供的结构能够避免正面金属电极破坏钝化接触太阳能电池的功能膜层(比如钝化层)以及硅基体表面,有效地降低了钝化接触太阳能电池的金属复合损失,以有效地提升电池效率。
另外,相比于在硅基体表面直接形成PN结,n+浅场层和第一隧穿氧化层的存在,不仅会使n+浅场层与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层形成较宽的耗尽区远离硅基体表面,而且会使n+浅场层与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层形成的耗尽区较宽,那么,正面金属电极与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层形成电连接过程,可以避免沾污和破坏硅基体表面,从减少耗尽区符合,有效地提升电池的填充因子。
进一步地,本申请提供的钝化接触太阳能电池由于P型掺杂宽禁带半导体导电膜层的设置,该P型掺杂宽禁带半导体导电膜层有利于提升太阳光透过,减少光反射,保证光利用率。因此,与常规钝化接触太阳能电池相比,本申请提供的钝化接触太阳能电池可以省略钝化减反射层,有效地简化了太阳能电池的制作工艺,另外,n+浅场层、第一隧穿氧化层及P型掺杂宽禁带半导体导电膜层整面覆盖N型硅基体的第一主表面,使本申请提供的钝化接触太阳能电池制作过程避免和省略了复杂的图形化工艺,以进一步简化了太阳能电池的制作工艺。
附图说明
图1是根据本发明实施例的钝化接触太阳能电池的一种剖面结构示意图;
图2是根据本发明实施例的钝化接触太阳能电池的制备方法主要流程示意图。
附图标记如下:
10-硅基体;20-n+浅场层;30-第一隧穿氧化层;40-P型掺杂宽禁带半导体导电膜层;50-正面金属电极;60-第二隧穿氧化层;70-N型掺杂多晶硅层;80-钝化减反射层;90-背面金属电极。
具体实施方式
本发明实施例所涉及由内至外一般是以硅基体为参考,在硅基体厚度方向上,从硅基体的一个主表面(比如第一主表面或者第二主表面)开始,远离硅基体的方向即为由内至外。
本发明实施例所涉及的在一个结构上设置或者制备另一个结构,一般是指在一个结构的一个主表面生长或者形成另一个结构。
本发明实施例中所涉及的“第一”及“第二”等,是为了区分不同结构或者部件或者同一结构的不同位置,并不是对结构或者部件等的数量、顺序等的限定。比如,本发明实施例涉及的第一主表面和第二主表面一般是为了区分处于不同位置、连接结构不同的硅基体的两个主表面,其中,在第一主表面作为钝化接触太阳能电池的受光面的情况下,第二主表面作为钝化接触太阳能电池的背光面。又比如,第一隧穿氧化层是指位于钝化接触太阳能电池的受光面的隧穿钝化层,第二隧穿氧化层是指位于钝化接触太阳能电池的背光面的隧穿钝化层。
本发明实施例通过钝化接触太阳能电池的结构设计改进,以改善现有的钝化接触太阳能电池的金属复合损失、电池效率等。
其中,图1示出本发明实施例提供的钝化接触太阳能电池的剖面结构示意;图2示出本发明实施例提供的钝化接触太阳能电池的制备方法的主要流程示意图。
如图1所示,本发明实施例提供一种钝化接触太阳能电池。该钝化接触太阳能电池可包括:N型硅基体10和设置于N型硅基体10第一主表面的电池正面结构,其中,
电池正面结构包括基于第一主表面,由内至外顺序叠层设置的n+浅场层20、第一隧穿氧化层30、P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40及与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层电连接的正面金属电极50。
其中,N型硅基体10第一主表面可作为钝化接触太阳能电池的受光面;相应地,N型硅基体10第二主表面作为钝化接触太阳能电池的背光面。在本发明实施例中,通过选择N型硅基体10可以保证钝化接触太阳能电池的性能稳定。进一步地,如图1所示,该N型硅基体10第一主表面为金字塔形结构,以提升钝化接触太阳能电池陷光,以进一步提高钝化接触太阳能电池的光利用率。
其中,n+浅场层20一般是指在N型硅基体10第一主表面的表层掺杂浓度比较低的N型元素。该N型元素可以为磷或者砷元素。该n+浅场层20通过在N型硅基体10的第一主表面进行磷或者砷扩散形成。具体地,该n+浅场层20的掺杂浓度一般不超过1×1019atom/cm3。也就是说,该n+浅场层20的掺杂浓度一般不大于1×1019atom/cm3的任意值。比如,该n+浅场层20的掺杂浓度可为1×1019atom/cm3、9×1018atom/cm3、8×1018atom/cm3、5×1018atom/cm3、3×1018atom/cm3、2×1018atom/cm3、9×1017atom/cm3、7×1017atom/cm3、6×1017atom/cm3、2×1017atom/cm3、5×1015atom/cm3、3×1015atom/cm3、2×1015atom/cm3等。该n+浅场层20实现钝化N型硅基体的第一主表面,以提升钝化接触太阳能电池的载流子选择。
其中,P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40一般为掺杂有P型杂质元素的、能够导电的半导体导电膜。即该P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40包括有半导体导电膜以及掺杂于半导体导电膜中的P型杂质元素。
其中,该P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40的形成方式可以为,先形成半导体导电膜层,然后在形成的半导体导电膜层内掺杂P型杂质元素。该P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40的形成方式也可以为,在形成半导体导电膜层过程中,同步掺杂P型杂质元素。
不管上述哪种形成P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40的方式,在该P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40中掺杂的P型杂质元素可以为硫、硒及碲中的任意一种或多种。该P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40的掺杂浓度一般不小于1×1020atom/cm3。比如,该P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40的掺杂浓度为1×1020atom/cm3、2×1020atom/cm3、5×1020atom/cm3、8×1020atom/cm3、9×1020atom/cm3、1×1021atom/cm3、3×1021atom/cm3、5×1021atom/cm3、6×1021atom/cm3、9×1021atom/cm3、1×1022atom/cm3、3×1022atom/cm3、5×1022atom/cm3、7×1022atom/cm3、9×1020atom/cm3等。
其中,上述P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40可以为单层或者叠层结构。
进一步地,P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40可包括下述任意一种或多种材料:
P型掺杂的CuI、P型掺杂的NiO、P型掺杂的ZnO及P型掺杂的SnO2。
也就是说,可以先采用CuI、NiO、ZnO及SnO2中的任意一种或者多种形成单层或者叠层半导体导电膜层,然后将P型杂质元素掺杂到形成的半导体导电膜层中。也可以在采用CuI、NiO、ZnO及SnO2中的任意一种或者多种形成单层或者叠层半导体导电膜层过程中,同步在其中掺杂P型杂质元素。
其中,针对叠层P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40中,每一层P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40的半导体导电膜层可以为CuI、NiO、ZnO及SnO2中的任意一种或者多种材料形成。
通过选用CuI、NiO、ZnO及SnO2中的任意一种或者多种材料形成半导体导电膜层,保证载流子传输,提升P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40导电性。并能够保证P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40的透光率,减少光损失。优选地,该P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40为p型掺杂的CuI半导体导电膜层。
进一步地,上述P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40的禁带宽度一般不小于2.5eV,通过设置该禁带宽度,有助于光线透过P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40,进一步降低光反射,以提升钝化接触太阳能电池的光利用率。
其中,P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40厚度可为1~100nm。具体地,该P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40厚度可为1nm、3nm、5nm、10nm、15nm、20nm、30nm、35nm、40nm、47nm、52nm、57nm、60nm、80nm、90nm、100nm等。通过该P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40厚度的控制,不仅能够与正面金属电极形成稳定的电接触,保证钝化接触太阳能电池的载流子传输性能(即导电能力);而且能够避免正面金属电极与第一隧穿氧化层、n+浅场层及N型硅基体的第一主表面接触,以有效地降低钝化接触太阳能电池的金属复合,从而降低钝化接触太阳能电池的金属复合损失。
本发明实施例通过第一隧穿氧化层30与n+浅场层20和P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40相配合,不仅可以提升钝化接触太阳能电池的载流子选择,而且可以有效地增加PN结的耗尽区,并使耗尽区远离N型硅基体的第一主表面,以避免N型硅基体第一主表面被沾污,并可避免N型硅基体第一主表面发生缺陷,以有效地降低耗尽区复合,有利于提升钝化接触太阳能电池的填充因子。
其中,第一隧穿氧化层30一般采用氧化硅形成,该第一隧穿氧化层30的厚度为0.5~3nm,比如,该第一隧穿氧化层30的厚度可为0.5nm、0.7nm、0.9nm、1nm、1.3nm、1.5nm、1.8nm、2nm、2.2nm、2.5nm、2.7nm、2.9nm及3nm。
进一步地,如图1所示,本发明实施例提供的钝化接触太阳能电池还包括:设置于所述N型硅基体10第二主表面的电池背面结构;其中,
电池背面结构包括:基于第二主表面,由内至外顺序叠层设置的第二隧穿氧化层60、N型掺杂多晶硅层70、钝化减反射层80及与N型掺杂多晶硅层70电连接的背面金属电极90。即本发明实施例提供的钝化接触太阳能电池,在第二主表面(即钝化接触太阳能电池的背面)形成发射场。
其中,形成第二隧穿氧化层60的材料为氧化硅。该第二隧穿氧化层60的厚度为0.5~3nm。比如,该第二隧穿氧化层60的厚度可为0.5nm、0.7nm、1nm、1.1nm、1.3nm、1.5nm、1.7nm、2nm、2.2nm、2.5nm、2.7nm、2.8nm、3nm。
其中,上述N型掺杂多晶硅层70的厚度为50~150nm。比如,该N型掺杂多晶硅层70可为50nm、60nm、80nm、95nm、100nm、110nm、130nm、140nm、150nm等。
其中,N型掺杂多晶硅层70的掺杂浓度为2×1020~5×1020atom/cm3。比如,该N型掺杂多晶硅层70的掺杂浓度可为2×1020atom/cm3、3×1020atom/cm3、4×1020atom/cm3、5×1020atom/cm3。
其中,钝化减反射层80可包括下述任意一种或多种材料:
氧化铝、氧化硅、氧化镓、氮化硅、氮化铝及氮氧化硅。
进一步地,该钝化减反射层80的厚度为20~100nm。比如,该钝化减反射层80的厚度可为20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、70nm、80nm、90nm、100nm等。
其中,本发明实施例提的钝化接触太阳能电池中,正面金属电极50和背面金属电极90可通过电化学沉积形成。
本发明实施例提供的钝化接触太阳能电池的电池正面结构,通过n+浅场层、第一隧穿氧化层以及P型掺杂宽禁带半导体导电膜层配合形成隧穿PN结结构,正面金属电极与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层电连接,即可实现有效的钝化接触结构。与现有的金属栅线电极的浆料烧穿电池正面的减反射层和钝化层,并与硅基体接触形成有效的欧姆接触相比,本申请提供的结构能够避免正面金属电极破坏钝化接触太阳能电池的功能膜层(比如钝化层)以及硅基体表面,有效地降低了钝化接触太阳能电池的金属复合损失,以有效地提升电池效率。
另外,相比于在硅基体表面直接形成PN结,n+浅场层和第一隧穿氧化层的存在,不仅会使n+浅场层与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层形成较宽的耗尽区远离硅基体表面,而且会使n+浅场层与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层形成的耗尽区较宽,那么,正面金属电极与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层形成电连接过程,可以避免沾污和破坏硅基体表面,从减少耗尽区符合,有效地提升电池的填充因子。
进一步地,本申请提供的钝化接触太阳能电池由于P型掺杂宽禁带半导体导电膜层的设置,该P型掺杂宽禁带半导体导电膜层有利于提升太阳光透过,减少光反射,保证光利用率。因此,与常规钝化接触太阳能电池相比,本申请提供的钝化接触太阳能电池,通过P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40可以兼顾载流子传输和钝化效率,省略钝化减反射层,有效地简化了太阳能电池的制作工艺流程,并有效地降低电池生产成本。另外,n+浅场层、第一隧穿氧化层及P型掺杂宽禁带半导体导电膜层整面覆盖N型硅基体的第一主表面,使本申请提供的钝化接触太阳能电池制作过程避免和省略了复杂的图形化工艺,以进一步简化了太阳能电池的制作工艺。
进一步地,本发明实施例提供上述实施例提供的钝化接触太阳能电池的制备方法的主要流程示意图。如图2所示,该钝化接触太阳能电池的制备方法可包括如下步骤:
步骤S201:在N型硅基体10第一主表面掺杂N型掺杂元素,形成n+浅场层20;
其中,该步骤可以通过杂质扩散的方式在N型硅基体10第一主表面掺杂N型掺杂元素(比如磷元素或者砷元素)。其中,该杂质扩散一般通过带有该N型掺杂元素的混合气体扩散进入到N型硅基体10第一主表面形成,通过选择杂质扩散方式,能够比较好地控制形成的n+浅场层20的掺杂浓度和厚度。
步骤S202:在n+浅场层20上顺序层叠制备第一隧穿氧化层30、P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40及与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层电连接的正面金属电极50,形成钝化接触太阳能电池的电池正面结构。
其中,该步骤中,制备第一隧穿氧化层30可采用现有的制备工艺得到比如气体扩散、磁控溅射、物理气相沉积、化学气相沉积等。
其中,制备P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40的具体实现可包括:采用常规热蒸发或磁控溅射,在室温下在n+浅场层20上制备金属膜层或氮化金属薄膜的前驱体膜层;对包含前驱体膜层的硅基体10加热至温度150~250℃后,通过气体扩散方式为前驱体膜层引入氧或碘元素以及P型掺杂元素,其中,气体扩散保持时长为2~20min,冷却后得到P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40。
具体地,通过气体扩散方式为前驱体膜层引入氧或碘元素以及P型掺杂元素的具体实现,该氧或碘元素以及P型掺杂元素可以通过同步扩散的方式同步引入到前驱体膜层。比如,在上述n+浅场层20上制备铜膜层或者氮化铜膜层;将包含有铜膜层或者氮化铜膜层的N型硅基体10与一定量的硫颗粒和碘颗粒同时置于同一封闭的器皿中,并加热至150~250℃,保持2~20min,冷却后获得P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40。又比如,在上述n+浅场层20上制备镍膜层或者氮化镍膜层;将包含有镍膜层或者氮化镍膜层的N型硅基体10置于同一封闭的器皿中,通入一定量的氧气,并加入硫颗粒,加热至150~250℃,保持2~20min,冷却后获得P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40。
另外,也可以先通过气体扩散方式为前驱体膜层引入氧或碘元素,然后通过进一步气体扩散方式引入P型掺杂元素。比如,在上述n+浅场层20上制备铜膜层或者氮化铜膜层;将包含有铜膜层或者氮化铜膜层的N型硅基体10与一定量的硫颗粒置于同一封闭的器皿中,并加热至150~250℃,保持2~20min,冷却后获得包含铜和硫形成的化合物的非晶薄膜,然后将硫颗粒和碘颗粒置于同一封闭的器皿中,并在室温环境下保持2~20min,获得(CuI)xSy(其中,x,y为满足P型掺杂元素在P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40中掺杂浓度的任意值)非晶薄膜,即为P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40。又比如,在上述n+浅场层20上制备镍膜层或者氮化镍膜层;将包含有镍膜层或者氮化镍膜层的N型硅基体10置于同一封闭的器皿中,通入一定量的氧气,并加热至150~250℃,保持2~20min,冷却后获得包含氧化镍的非晶薄膜,然后将硫颗粒置于同一封闭的器皿中,并在室温环境下保持2~20min,获得CuOxSy非晶薄膜,即为P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40。其中,除了铜和镍之外,上述金属元素还可以替换为锌或者锡,即先形成锌膜层或者锡膜层,然后通入氧气形成包含氧化锌的非晶薄膜或者包含氧化锡的非晶薄膜。另外,上述P型掺杂元素除了硫之外,还可以替换为硒或碲。
即引入的P型掺杂元素可以为硫、硒及碲中的任意一种或多种。
进一步地,在本发明实施例提供的钝化接触太阳能电池的制备方法中,还可进一步包括:
在N型硅基体10第二主表面顺序层叠制备第二隧穿氧化层60、N型掺杂多晶硅层70、钝化减反射层80及与N型掺杂多晶硅层70电连接的背面金属电极90。
其中,
第二隧穿氧化层60与上述第一隧穿氧化层30所采用的制备工艺相同,另外,该第二隧穿氧化层60与上述第一隧穿氧化层3可以同步形成。
该第二隧穿氧化层60可采用气体扩散、磁控溅射、物理气相沉积及化学气相沉积等方式得到。
其中,N型掺杂多晶硅层70和钝化减反射层80均可采用现有技术制备。
值得说明的是,本发明实施例提供的钝化接触太阳能电池的制备方法中,在N型硅基体10第一表面由内至外层叠制备的n+浅场层20、第一隧穿氧化层30及P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40的工序,可以在上述在N型硅基体10第二主表面顺序层叠制备第二隧穿氧化层60、N型掺杂多晶硅层70及钝化减反射层80的工序之前或者之后执行。
上述制备正面金属电极50的工序和制备背面金属电极90的工序之间没有严格的先后顺序。
下面以实施例1详细说明本发明实施例提供的钝化接触太阳能电池。
实施例1:
钝化接触太阳能电池,包括有:N型硅基体10、设置于N型硅基体10第一主表面的电池正面结构及设置于N型硅基体10第二主表面的电池背面结构;其中,
电池正面结构包括基于第一主表面,由内至外顺序叠层设置的掺杂浓度为1018atom/cm3的n+浅场层20、厚度为1nm的第一隧穿氧化层30、禁带宽度Eg大于2.5eV且掺杂浓度大于1020atom/cm3的厚度为3nm的P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40及与P型掺杂宽禁带半导体导电膜层电连接的正面金属电极50;其中,P型掺杂宽禁带半导体导电膜层40为掺杂硫元素的CuI薄膜。
电池背面结构包括基于第二主表面,由内至外顺序叠层设置的厚度为2nm的第二隧穿氧化层60、厚度为100nm、掺杂浓度为3×1020atom/cm3的N型掺杂多晶硅层70、厚度为30nm的钝化减反射层80及与N型掺杂多晶硅层70电连接的背面金属电极90。
对比例1:
采用现有技术制备的钝化接触太阳能电池包括有:
在硅基体正面由内至外顺序设置钝化层、减反射层,并通过银铝浆烧结方式制备金属栅线电极,其中,钝化层为层叠设置的本征非晶硅层和掺杂非晶硅层/掺杂微晶硅层,该金属栅线电极会烧穿钝化层,与硅基体正面欧姆接触;
在硅基体背面由内至外也顺序设置钝化层、减反射层,并通过银铝浆烧结方式制备金属栅线电极。
通过对上述实施例1和对比例1制备的钝化接触太阳能电池的性能:短路电流(Jsc)、开路电压(Voc)、填充因子(FF)及电池转换率(Eta)进行测试,测试结果如下表1所示。从下表1可以看出,本发明实施例提供的钝化接触太阳能电池的短路电流(Jsc)、开路电压(Voc)、填充因子(FF)及电池转换率(Eta)均有不同程度升高,其中,填充因子和电池转换率提升尤其明显。
表1
Jsc(mA/cm2) | Voc(mV) | FF(%) | Eta(%) | |
实施例一 | 41.77 | 738.1 | 84.70 | 26.11 |
对比例一 | 41.71 | 736.0 | 84.58 | 25.95 |
以上步骤所提供的介绍,只是用于帮助理解本发明的方法、结构及核心思想。对于本技术领域内的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也同样属于本发明权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钝化接触太阳能电池,其特征在于,包括:N型硅基体(10)和设置于所述N型硅基体(10)第一主表面的电池正面结构,其中,
所述电池正面结构包括基于所述第一主表面,由内至外顺序叠层设置的n+浅场层(20)、第一隧穿氧化层(30)、P型掺杂宽禁带半导体导电膜层(40)及与所述P型掺杂宽禁带半导体导电膜层电连接的正面金属电极(50)。
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n+浅场层(20)的掺杂浓度不超过1×1019atom/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的钝化接触太阳能电池,其特征在于,
所述n+浅场层(20)通过在所述N型硅基体(10)的第一主表面进行磷或者砷扩散形成。
4.根据权利要求1所述的钝化接触太阳能电池,其特征在于,
形成所述第一隧穿氧化层(30)的材料为氧化硅;
和/或,
所述第一隧穿氧化层(30)的厚度为0.5~3nm。
5.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P型掺杂宽禁带半导体导电膜层(40)的禁带宽度不小于2.5eV;
和/或,
所述P型掺杂宽禁带半导体导电膜层(40)的掺杂浓度不小于1×1020atom/cm3;
和/或,
所述P型掺杂宽禁带半导体导电膜层(40)的厚度为1~100nm。
6.根据权利要求1或5所述的钝化接触太阳能电池,其特征在于,
所述P型掺杂宽禁带半导体导电膜层(40)为单层或者叠层结构;
和/或,
所述P型掺杂宽禁带半导体导电膜层(40)包括下述任意一种或多种材料:
P型掺杂的CuI、P型掺杂的NiO、P型掺杂的ZnO及P型掺杂的SnO2;
和/或,
所述P型掺杂宽禁带半导体导电膜层(40)包括的P型掺杂元素为下述元素中的任意一种或多种:
硫、硒及碲。
7.根据权利要求1、2、4及5任一所述的钝化接触太阳能电池,其特征在于,还包括:设置于所述N型硅基体(10)第二主表面的电池背面结构;其中,
所述电池背面结构包括:基于所述第二主表面,由内至外顺序叠层设置的第二隧穿氧化层(60)、N型掺杂多晶硅层(70)、钝化减反射层(80)及与所述N型掺杂多晶硅层(70)电连接的背面金属电极(90)。
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,
形成所述第二隧穿氧化层(60)的材料为氧化硅;
和/或,
所述第二隧穿氧化层(60)的厚度为0.5~3nm;
和/或,
所述N型掺杂多晶硅层(70)的厚度为50~150nm;
和/或,
所述N型掺杂多晶硅层(70)的掺杂浓度为2×1020~5×1020atom/cm3;
和/或,
所述钝化减反射层(80)包括下述任意一种或多种材料:
氧化铝、氧化硅、氧化镓、氮化硅、氮化铝及氮氧化硅;
和/或,
所述钝化减反射层(80)的厚度为20~100nm。
9.权利要求1至8任一所述的钝化接触太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括:
步骤A、在N型硅基体(10)第一主表面掺杂N型掺杂元素,形成n+浅场层(20);
步骤B、在所述n+浅场层(20)上顺序层叠制备第一隧穿氧化层(30)、P型掺杂宽禁带半导体导电膜层(40)及与所述P型掺杂宽禁带半导体导电膜层电连接的正面金属电极(50),形成所述钝化接触太阳能电池的电池正面结构。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,步骤B中制备P型掺杂宽禁带半导体导电膜层(40),包括:
采用常规热蒸发或磁控溅射,在室温下在所述n+浅场层(20)上制备金属膜层或氮化金属薄膜的前驱体膜层;
对包含所述前驱体膜层的硅基体(10)加热至温度150~250℃后,通过气体扩散方式为前驱体膜层引入氧或碘元素以及P型掺杂元素,冷却后得到P型掺杂宽禁带半导体导电膜层(40)。
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