CN118472055A - 一种太阳能电池及其钝化接触结构、电池组件及光伏系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于太阳能电池技术领域,提供一种太阳能电池及其钝化接触结构、电池组件及光伏系统,太阳能电池钝化接触结构包括依次层叠设置于硅基底表面的第一钝化层、第一掺杂多晶硅层、第一阻挡层、第二掺杂多晶硅层,第一掺杂多晶硅层的掺杂极性与第二掺杂多晶硅层的掺杂极性相同;其中,第一钝化层的厚度大于第一阻挡层的厚度。本发明提供的太阳能电池钝化接触结构增设第一阻挡层及第二掺杂多晶硅层,利用第一钝化层和第一阻挡层共同阻挡杂质扩散进入硅基底内部,减少杂质内扩进入硅基底,可以明显提升太阳能电池的钝化效果,从而提升电池效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,具体涉及一种太阳能电池及其钝化接触结构、电池组件及光伏系统。
背景技术
太阳能电池利用半导体的光生伏特效应可以将太阳光转化成电能,太阳能电池主要包括双面太阳能电池和背接触太阳能电池。其中,背接触太阳能电池由于其正/负电极均设计于电池的背面,相比双面太阳能电池,背接触太阳能电池的前表面彻底避免了金属栅线的遮挡,杜绝了金属栅线遮挡所带来的光学损失,可以大幅提高电池转化效率。
现有技术中,太阳能电池钝化接触结构通常包括依次层叠设置在硅基底表面的钝化层、掺杂多晶硅层,太阳能电池的金属电极与掺杂多晶硅层接触,实现太阳能电池的钝化接触。但是,太阳能电池钝化接触结构通常设置为单层掺杂多晶硅层与单层钝化层的组合,在太阳能电池制备工艺中,引入的杂质容易扩散进入硅基底内部,导致太阳能电池钝化接触结构钝化效果差,影响太阳能电池效率。
发明内容
本发明提供一种太阳能电池钝化接触结构,旨在解决现有技术存在太阳能电池钝化接触结构钝化效果差,影响电池效率的问题。
本发明是这样实现的,提供一种太阳能电池钝化接触结构, 包括依次层叠设置于硅基底表面的第一钝化层、第一掺杂多晶硅层、第一阻挡层、第二掺杂多晶硅层,所述第一掺杂多晶硅层的掺杂极性与所述第二掺杂多晶硅层的掺杂极性相同;其中,所述第一钝化层的厚度大于所述第一阻挡层的厚度。
优选的,所述第一钝化层的厚度与所述第一阻挡层的厚度的比值为1~10,且不等于1。
优选的,所述第一钝化层的厚度与所述第一阻挡层的厚度的比值为1~4,且不等于1。
优选的,所述第一钝化层的厚度与所述第一阻挡层的厚度的比值为1~2,且不等于1。
优选的,所述第一钝化层的厚度为0.5~5纳米,所述第一阻挡层的厚度为0.2~4.5纳米。
优选的,所述第一钝化层设有孔洞,所述第一掺杂多晶硅层通过所述第一钝化层上的孔洞与所述硅基底接触。
优选的,所述第一阻挡层设有孔洞,所述第二掺杂多晶硅层穿过所述第一阻挡层上的孔洞与所述第一掺杂多晶硅层接触。
优选的,所述第一钝化层和所述第一阻挡层均设有孔洞,所述第一钝化层的孔洞密度小于所述第一阻挡层的孔洞密度。
优选的,所述第一钝化层和所述第一阻挡层均设有孔洞,所述第一钝化层的孔洞平均孔径小于所述第一阻挡层的孔洞平均孔径。
优选的,所述第一钝化层包括含硼、磷或镓的氧化硅,含硼、磷或镓的氮氧化硅,含硼、磷或镓的氮化硅中的一种或组合。
优选的,所述第一阻挡层包括含硼、磷或镓的氧化硅,含硼、磷或镓的氮氧化硅,含硼、磷或镓的氮化硅,含硼、磷或镓的富氧硅,含硼、磷或镓的富氮硅中的一种或组合。
优选的,所述富氧硅的氧含量为1×1019atoms/cm3以上。
优选的,所述富氮硅的氮含量为1×1019atoms/cm3以上。
优选的,所述第一钝化层、所述第一掺杂多晶硅层、所述第一阻挡层、所述第二掺杂多晶硅层均掺杂有ⅢA族或ⅤA族元素;所述第二掺杂多晶硅层的掺杂浓度大于或等于所述第一掺杂多晶硅层的掺杂浓度。
优选的,所述第一钝化层的掺杂浓度小于或等于所述第一阻挡层的掺杂浓度。
优选的,所述第一掺杂多晶硅层的厚度大于所述第二掺杂多晶硅层的厚度。
优选的,所述第一掺杂多晶硅层的厚度与所述第二掺杂多晶硅层的厚度的比值为1~50。
优选的,所述第一掺杂多晶硅层的厚度与所述第二掺杂多晶硅层的厚度的比值为2~50。
优选的,所述第一掺杂多晶硅层的厚度与所述第二掺杂多晶硅层的厚度的比值为5~50。
优选的,所述第一掺杂多晶硅层的厚度与所述第二掺杂多晶硅层的厚度的比值为10~50。
优选的,所述第一掺杂多晶硅层的厚度为30~350纳米,所述第二掺杂多晶硅层的厚度为5~150纳米。
优选的,还包括:
第二阻挡层,设于所述第二掺杂多晶硅层的背离所述硅基底的一面。
优选的,所述第二阻挡层的厚度小于或等于所述第一阻挡层的厚度。
优选的,还包括:
第三掺杂多晶硅层,设于所述第二阻挡层的背离所述硅基底的一面,所述第三掺杂多晶硅层的掺杂极性与所述第二掺杂多晶硅层的掺杂极性相同或相反。
优选的,还包括:
第三阻挡层,设于所述第三掺杂多晶硅层的背离所述硅基底的一面。
优选的,还包括:
第四掺杂多晶硅层,设于所述第三阻挡层的背离所述硅基底的一面,所述第四掺杂多晶硅层的掺杂极性与所述第二掺杂多晶硅层的掺杂极性相同或相反。
优选的,所述第三阻挡层的厚度小于或等于所述第二阻挡层的厚度。
优选的,所述第一阻挡层与所述第二掺杂多晶硅层均呈间断式设置于所述第一掺杂多晶硅层上。
优选的,所述第一掺杂多晶硅层、所述第二掺杂多晶硅层、所述第三掺杂多晶硅层、所述第四掺杂多晶硅层的厚度依次减小。
优选的,还包括:
设于所述第二掺杂多晶硅层上的第一金属电极,所述第一金属电极与所述第二掺杂多晶硅层接触。
优选的,所述第一金属电极穿过所述第二掺杂多晶硅层、所述第一阻挡层与所述第一掺杂多晶硅层接触。
优选的,所述第一金属电极位于所述第一掺杂多晶硅层区域的宽度小于所述第一金属电极位于所述第二掺杂多晶硅层区域的宽度。
本发明还提供一种太阳能电池,包括硅基底,所述硅基底包括向光面、及与所述向光面相对设置的背光面,所述向光面和/或所述背光面设置有上述的太阳能电池钝化接触结构。
优选的,所述向光面局域设置有所述太阳能电池钝化接触结构。
优选的,所述向光面对应非设置有所述太阳能电池钝化接触结构的区域设置有第二钝化层、及设于所述第二钝化层的背离所述硅基底一面的第五掺杂多晶硅层,所述第五掺杂多晶硅层的掺杂极性与所述第一掺杂多晶硅层的掺杂极性相同。
优选的,所述太阳能电池为背接触太阳能电池,所述背接触太阳能电池的背光面设置有P区和N区,所述P区和所述N区均设置有所述太阳能电池钝化接触结构;所述P区的太阳能电池钝化接触结构的所述第一掺杂多晶硅层为P型掺杂多晶硅,所述N区的太阳能电池钝化接触结构的所述第一掺杂多晶硅层为N型掺杂多晶硅。
优选的,所述背光面局域设置有所述太阳能电池钝化接触结构。
优选的,所述背光面非设置有所述太阳能电池钝化接触结构的区域设置有第三钝化层、及设于所述第三钝化层背离所述硅基底一面的第六掺杂多晶硅层,所述第六掺杂多晶硅层的掺杂极性与所述第一掺杂多晶硅层的掺杂极性相反。
优选的,所述第六掺杂多晶硅层与所述第一掺杂多晶硅层之间设置有隔离区。
本发明还提供一种电池组件,包括上述的太阳能电池。
本发明还提供一种光伏系统,包括上述的电池组件。
本发明提供一种太阳能电池钝化接触结构包括依次层叠设置于硅基底表面的第一钝化层、第一掺杂多晶硅层、第一阻挡层、第二掺杂多晶硅层,通过在第一掺杂多晶硅层表面增加第一阻挡层及第二掺杂多晶硅层,利用第一钝化层和第一阻挡层的共同阻挡作用,避免过多杂质扩散进入硅基底内部,减少杂质内扩进入硅基底,可以明显提升太阳能电池的钝化效果,从而提升电池效率;第一阻挡层和第二掺杂多晶硅层也能协同起到一定的钝化效果,且在第二掺杂多晶硅层与第一掺杂多晶硅层之间设置相对第一钝化层更薄的第一阻挡层,第一阻挡层可允许第二掺杂多晶硅层与第一掺杂多晶硅层形成的同时,起到一定的相互阻隔作用,在两层掺杂多晶硅层之间形成掺杂浓度差,可以进一步提升太阳能电池钝化接触结构的钝化效果,提升太阳能电池效率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种太阳能电池钝化接触结构的部分结构示意图;
图2为本发明实施例一提供的一种太阳能电池钝化接触结构的示意图;
图3为本发明实施例一提供的另一种太阳能电池钝化接触结构的示意图;
图4为本发明实施例一提供的又一种太阳能电池钝化接触结构的示意图;
图5为图4所示太阳能电池钝化接触结构的局部示意图;
图6为本发明实施例二提供的一种太阳能电池钝化接触结构的部分结构示意图;
图7为本发明实施例二提供的一种太阳能电池钝化接触结构的示意图;
图8为本发明实施例二提供的又一种太阳能电池钝化接触结构的示意图;
图9为本发明实施例三提供的一种太阳能电池钝化接触结构的部分结构示意图;
图10为本发明实施例三提供的一种太阳能电池钝化接触结构的示意图;
图11为本发明实施例三提供的又一种太阳能电池钝化接触结构的示意图;
图12为本发明实施例四提供的一种太阳能电池钝化接触结构的部分结构示意图;
图13为本发明实施例五提供的一种太阳能电池的结构示意图;
图14为本发明实施例六提供的一种太阳能电池的结构示意图;
图15为本发明实施例七提供的一种太阳能电池的结构示意图;
图16为本发明实施例八提供的一种太阳能电池的结构示意图;
图17为本发明实施例九提供的一种太阳能电池的俯视结构示意图;
图18为沿图17中A-A方向的剖面示意图;
图19为沿图17中B-B方向的剖面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供一种太阳能电池钝化接触结构包括依次层叠设置于硅基底表面的第一钝化层、第一掺杂多晶硅层、第一阻挡层、第二掺杂多晶硅层,通过在第一掺杂多晶硅层表面增加第一阻挡层及第二掺杂多晶硅层,利用第一钝化层和第一阻挡层的共同阻挡作用,避免过多杂质扩散进入硅基底内部,减少杂质内扩进入硅基底,可以明显提升太阳能电池的钝化效果,从而提升电池效率;第一阻挡层和第二掺杂多晶硅层也能协同起到一定的钝化效果,且在第二掺杂多晶硅层与第一掺杂多晶硅层之间设置相对第一钝化层更薄的第一阻挡层,第一阻挡层可允许第二掺杂多晶硅层与第一掺杂多晶硅层形成的同时,起到一定的相互阻隔作用,在两层掺杂多晶硅层之间形成掺杂浓度差,可以进一步提升太阳能电池钝化接触结构的钝化效果,提升太阳能电池效率。
实施例一
请参照图1-图4,本发明实施例提供一种太阳能电池钝化接触结构,包括依次层叠设置于硅基底10表面的第一钝化层1、第一掺杂多晶硅层2、第一阻挡层3、第二掺杂多晶硅层4,第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性与第二掺杂多晶硅层4的掺杂极性相同;其中,第一钝化层1的厚度d4大于或等于第一阻挡层3的厚度d5。
本发明实施例中,硅基底10可以为P型的硅基底,也可以为N型的硅基底。其中,硅基底10表面可以是太阳能电池的向光面或背光面。
本发明实施例中,提供一种太阳能电池钝化接触结构通过叠加第一阻挡层3及第二掺杂多晶硅层4,利用第一钝化层1和第一阻挡层3的共同阻挡作用,避免过多杂质扩散进入硅基底10内部,减少杂质内扩进入硅基底10,可以明显提升太阳能电池的钝化效果,从而提升电池效率;同时,第一阻挡层3和第二掺杂多晶硅层4也能协同起到一定的钝化效果,第一阻挡层3相对第一钝化层1更薄,第一阻挡层3可允许第二掺杂多晶硅层4与第一掺杂多晶硅层2形成的同时,且第一阻挡层3可起到一定的相互阻隔作用,使第二掺杂多晶硅层4与第一掺杂多晶硅层2之间形成掺杂浓度差,可以进一步提升太阳能电池钝化接触结构的钝化效果,提升太阳能电池效率。
另外,在实际应用时,可以通过调节第一掺杂多晶硅层2与第二掺杂多晶硅层4的掺杂浓度及厚度,进一步优化钝化效果,可以使太阳能电池钝化接触结构具有更好的钝化效果,可以有效提升太阳能电池效率。
本发明实施例中,第一钝化层1的厚度d4大于第一阻挡层3的厚度d5,即靠近硅基底10的第一钝化层1更厚,可以进一步提升太阳能电池钝化接触结构的钝化效果,可以有效提升太阳能电池效率。当然,在其它一些可能的实施例中,第一钝化层1的厚度d4也可以等于或者小于第一阻挡层3的厚度d5。
本实施例中,第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性与第二掺杂多晶硅层4的掺杂极性均为P型或N型。例如,第一掺杂多晶硅层2与第二掺杂多晶硅层4均可掺杂有硼元素,或,第一掺杂多晶硅层2与第二掺杂多晶硅层4均可掺杂有磷元素。
作为本发明的一个实施例,第一钝化层1、第一掺杂多晶硅层2、第一阻挡层3、第二掺杂多晶硅层4均掺杂有ⅢA族或ⅤA族元素;第一掺杂多晶硅层2的掺杂浓度小于第二掺杂多晶硅层4的掺杂浓度。
本实施例中,第二掺杂多晶硅层4的掺杂浓度可以大于第一掺杂多晶硅层2的掺杂浓度,第二掺杂多晶硅层4的掺杂浓度也可以等于第一掺杂多晶硅层2的掺杂浓度。另外,在其它的一些实施例中,第二掺杂多晶硅层4的掺杂浓度也可以小于第一掺杂多晶硅层2的掺杂浓度。
作为本发明的一个优选实施例,第二掺杂多晶硅层4的掺杂浓度大于第一掺杂多晶硅层2的掺杂浓度。
本实施例中,由于第二掺杂多晶硅层4的掺杂浓度大于第一掺杂多晶硅层2的掺杂浓度,第二掺杂多晶硅层4与第一掺杂多晶硅层2形成高低结,提供场效应钝化;而且,第二掺杂多晶硅层4的掺杂浓度相对第一掺杂多晶硅层2的掺杂浓度更高,利于第二掺杂多晶硅层4与第一金属电极11形成良好的欧姆接触,减小电流损失,提升电池效率。
作为本发明的一个实施例,第一钝化层1的掺杂浓度小于或等于第一阻挡层3的掺杂浓度。
本实施例中,第一钝化层1的掺杂浓度可以小于第一阻挡层3的掺杂浓度,第一钝化层1的掺杂浓度也可以等于第一阻挡层3的掺杂浓度。在其它一些实施例中,第一钝化层1的掺杂浓度也可以大于第一阻挡层3的掺杂浓度。
作为本发明的一个优选实施例,第一钝化层1的掺杂浓度小于第一阻挡层3的掺杂浓度,有利于提升第一阻挡层3阻挡杂质进入硅基底10的能力。
作为本发明的一个实施例,第一钝化层1的厚度d4与第一阻挡层3的厚度d5的比值为1~10,且不等于1。
本实施例中,第一钝化层1的厚度d4与第一阻挡层3的厚度d5的比值为大于1且小于等于10,这样既可以确保第一钝化层1和第一阻挡层3良好的阻挡杂质的效果,且可以使太阳能电池钝化接触结构具有良好的钝化效果,而且便于第一钝化层1与第一阻挡层3的制备。
具体的,第一钝化层1的厚度d4与第一阻挡层3的厚度d5具体可以灵活设置,只需要满足第一钝化层1的厚度d4大于第一阻挡层3的厚度d5即可,第一钝化层1的厚度d4与第一阻挡层3的厚度d5的比值可以为:1.01、或者1.5、或者2.0、或者2.4、或者3.0、或者3.5、或者4、或者4.5、或者5、或者5.5、或者6、或者7、或者8、或者9、或者10。
作为本发明的一个实施例,第一钝化层1的厚度d4与第一阻挡层3的厚度d5的比值为1~4,且不等于1。
本实施例中,第一钝化层1的厚度d4与第一阻挡层3的厚度d5的比值大于1且小于等于4,既可以确保第一钝化层1和第一阻挡层3良好的阻挡杂质效果、及良好钝化效果,而且更加便于第一钝化层1与第一阻挡层3的制备。
作为本发明的一个实施例,第一钝化层1的厚度d4与第一阻挡层3的厚度d5的比值为1~2,且不等于1。
本实施例中,第一钝化层1的厚度d4与第一阻挡层3的厚度d5的比值大于1且小于等于2,进一步减小第一钝化层1与第一阻挡层3的厚度差,更加便于第一钝化层1与第一阻挡层3的制备,且能实现第一钝化层1与第一阻挡层3良好的阻挡杂质效果及良好钝化效果。
作为本发明的一个实施例,第一钝化层1的厚度d4为0.5~5纳米,第一阻挡层3的厚度d5为0.2~4.5纳米。另外,第一钝化层1的厚度d4及第一阻挡层3的厚度d5也不限于此范围,第一钝化层1及第一阻挡层3的厚度可以根据需要灵活设置。
本实施例中,在满足第一钝化层1的厚度d4大于第一阻挡层3的厚度d5的前提下,第一钝化层1的厚度d4可以为:0.5纳米、或者1纳米、或者1.5纳米、或者2.0纳米、或者2.5纳米、或者2.8纳米、或者3.0纳米、或者3.2纳米、或者3.5纳米、或者3.8纳米、或者4.0纳米、或者4.2纳米、或者4.5纳米、或者5纳米。
本实施例中,第一阻挡层3的厚度d5可以为:0.2纳米、或者0.5纳米、或者1纳米、或者1.5纳米、或者2.0纳米、或者2.5纳米、或者2.8纳米、或者3.0纳米、或者3.2纳米、或者3.5纳米、或者3.8纳米、或者4.0纳米、或者4.2纳米、或者4.5纳米。
作为本发明的一个实施例,第一钝化层1设有孔洞(未图示),第一掺杂多晶硅层2通过第一钝化层1上的孔洞与硅基底10接触。
本实施例中,第一钝化层1上的孔洞垂直贯穿第一钝化层1。硅基底10内部还设有内扩层,第一掺杂多晶硅层2通过第一钝化层1上的孔洞与硅基底10内部的内扩层接触。第一掺杂多晶硅层2利用第一钝化层1上的孔洞与硅基底10接触,利于第一掺杂多晶硅层2与硅基底10的接触,减少电流损失,提升电池转换效率。
作为本发明的一个实施例,第一阻挡层3设有孔洞,第二掺杂多晶硅层4穿过第一阻挡层3上的孔洞与第一掺杂多晶硅层2接触。
本实施例中,第一阻挡层3上的孔洞垂直贯穿第一阻挡层3。第二掺杂多晶硅层4利用第一阻挡层3上的孔洞与第一掺杂多晶硅层2接触,利于第二掺杂多晶硅层4与第一掺杂多晶硅层2的接触,减少电流损失,提升电池转换效率。
其中,第一钝化层1及第一阻挡层3的孔洞可以通过化学腐蚀、干法刻蚀或热扩散冲击等方式制备形成,其根据实际使用需要进行制备,在此不做具体限定。在俯视角度观察第一钝化层1及第一阻挡层3时,第一钝化层1及第一阻挡层3呈现多孔结构,而在横截面角度观察该第一钝化层1及第一阻挡层3时,则第一钝化层1及第一阻挡层3显示为多通道结构。可选的,第一钝化层1及第一阻挡层3的孔洞的孔径小于10um。
作为本发明的一个实施例,第一钝化层1和第一阻挡层3均设有孔洞,第一钝化层1的孔洞密度小于第一阻挡层3的孔洞密度。
本实施例中,第一钝化层1的孔洞密度小于第一阻挡层3的孔洞密度,可以理解为,单位面积内,第一钝化层1的孔洞数量小于第一阻挡层3的孔洞数量。由于第一钝化层1的孔洞密度小于第一阻挡层3的孔洞密度,可以使得第一钝化层1、第一阻挡层3的导电性能依次增强,且利于提升硅基底10的吸杂效果,有利于提升电池效率。
作为本发明的一个实施例,第一钝化层1和第一阻挡层3均设有孔洞,第一钝化层1的孔洞平均孔径小于第一阻挡层3的孔洞平均孔径。
其中,第一钝化层1的各孔洞的孔径可以相等,也可以不相等;同样的,第一阻挡层3的各孔洞的孔径可以相等,也可以不相等。第一钝化层1的孔洞平均孔径可以理解为第一钝化层1所有孔洞的平均孔径;第一阻挡层3的孔洞平均孔径可以理解为第一阻挡层3所有孔洞的平均孔径。通过将第一钝化层1的孔洞平均孔径设置成小于第一阻挡层3的孔洞平均孔径,利于提升第一钝化层1对硅基底10的背面钝化效果,有利于提升电池效率。
作为本发明的一个实施例,第一钝化层1包括含硼、磷或镓的氧化硅,含硼、磷或镓的氮氧化硅,含硼、磷或镓的氮化硅中的一种或组合。
本实施例中,第一钝化层1可以为含硼、磷或镓的氧化硅,或者为含硼、磷或镓的氮氧化硅,或者为含硼、磷或镓的氮化硅;也可以是,第一钝化层1可以为含硼、磷或镓的氧化硅、含硼、磷或镓的氮氧化硅、含硼、磷或镓的氮化硅的任意组合。其中,第一钝化层1采用上述材料,既能实现第一钝化层1良好的阻挡杂质效果,且能实现良好钝化效果。
作为本发明的一个实施例,第一阻挡层3包括含硼、磷或镓的氧化硅,含硼、磷或镓的氮氧化硅,含硼、磷或镓的氮化硅,含硼、磷或镓的富氧硅,含硼、磷或镓的富氮硅中的一种或组合。
本实施例中,第一阻挡层3可以为含硼、磷或镓的氧化硅,或者为含硼、磷或镓的氮氧化硅,或者为含硼、磷或镓的氮化硅,或者为含硼、磷或镓的富氧硅,或者为含硼、磷或镓的富氮硅;第一阻挡层3也可以为含硼、磷或镓的氧化硅,含硼、磷或镓的氮氧化硅,含硼、磷或镓的氮化硅,含硼、磷或镓的富氧硅,含硼、磷或镓的富氮硅的任意组合。其中,第一阻挡层3采用上述材料,第一阻挡层3既能实现良好的阻挡杂质效果,且能实现较好钝化效果。
作为本发明的一个实施例,富氧硅的氧含量为1×1019atoms/cm3以上。
本实施例中,当第一阻挡层3包括含硼、磷或镓的富氧硅时,富氧硅的氧含量为1×1019atoms/cm3以上,可以提升第一阻挡层3的阻挡杂质的效果。
作为本发明的一个实施例,当第一阻挡层3包括含硼、磷或镓的富氮硅时,富氮硅的氮含量为1×1019atoms/cm3以上,可以提升第一阻挡层3的阻挡杂质的效果。
作为本发明的一个实施例,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1大于第二掺杂多晶硅层4的厚度d2。
本实施例中,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1大于第二掺杂多晶硅层4的厚度d2,这样使靠近硅基底10的掺杂多晶硅层的厚度更厚,有利于进一步提升太阳能电池钝化接触结构的钝化效果。
当然,在其它的一些实施例中,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1也可以小于或等于第二掺杂多晶硅层4的厚度d2。
作为本发明的一个实施例,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2的比值为1~50。
本实施例中,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2的比值为大于或等于1且小于或等于50,这样可以确保太阳能电池钝化接触结构良好的钝化效果。
具体的,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2具体可以灵活设置,只需要满足第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2比值在1~50即可。例如,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2的比值可以为:1、或者3、或者5、或者6、或者8、或者10、或者12、或者14、或者15、或者16、或者17、或者19、或者20、或者22、或者25、或者28、或者30、或者32、或者35、或者38、或者40、或者42、或者46、或者48、或者50。
作为本发明的一个实施例,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2的比值为2~50。
本实施例中,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2的比值大于或等于2且小于或等于50,这样使第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2的差值在较优的范围内,可以确保太阳能电池钝化接触结构更好的钝化效果,且更加便于第一掺杂多晶硅层2与第二掺杂多晶硅层4的制备。
作为本发明的一个实施例,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2的比值为5~50。
本实施例中,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2的比值大于或等于5且小于等于50,这样使第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2的差值更大,可以进一步提升太阳能电池钝化接触结构的钝化效果。
作为本发明的一个实施例,第一掺杂多晶硅层2的厚度与第二掺杂多晶硅层4的厚度的比值为10~50。
本实施例中,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2的比值大于或等于10且小于等于50,进一步增大第一掺杂多晶硅层2的厚度d1与第二掺杂多晶硅层4的厚度d2的差值,可以进一步提升太阳能电池钝化接触结构的钝化效果。
作为本发明的一个实施例,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1为30~350纳米,第二掺杂多晶硅层4的厚度d2为5~150纳米。
本实施例中,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1可以为30~350纳米范围内的任意值,第二掺杂多晶硅层4的厚度d2可以为5~150纳米范围内的任意值。例如,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1可以为30纳米,第二掺杂多晶硅层4的厚度d2可以为5纳米;或者,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1可以为300纳米,第二掺杂多晶硅层4的厚度d2可以为30纳米;又例如,第一掺杂多晶硅层2的厚度d1可以为350纳米,第二掺杂多晶硅层4的厚度d2可以为150纳米。
作为本发明的一个实施例,第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4均呈连续式整面结构覆盖于第一掺杂多晶硅层2上,即第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4整面覆盖第一掺杂多晶硅层2,可以实现整面钝化。
请参照图2,本实施例的太阳能电池钝化接触结构还包括:
设于第二掺杂多晶硅层4上的第一金属电极11,第一金属电极11与第二掺杂多晶硅层4接触。
本实施例中,由于第一掺杂多晶硅层2与第二掺杂多晶硅层4掺杂极性相同,第一金属电极11直接与第二掺杂多晶硅层4接触,第二掺杂多晶硅层4与第一阻挡层3无预先设置的开口,从而可以使第一掺杂多晶硅层2及第二掺杂多晶硅层4具有良好的阻挡效果。
请参照图3,作为本发明的另一个实施例,第一金属电极11穿过第二掺杂多晶硅层4、第一阻挡层3与第一掺杂多晶硅层2接触。
本实施例中,在第一金属电极11的金属化工艺过程中,第一金属电极11可能穿过第二掺杂多晶硅层4、第一阻挡层3与第一掺杂多晶硅层2接触,使得第一金属电极11同时与第二掺杂多晶硅层4、第一阻挡层3及第一掺杂多晶硅层2接触。由于第二掺杂多晶硅层4与第一阻挡层3无预先设置开口,第一金属电极11与第二掺杂多晶硅层4及第一阻挡层3之间紧密接触,同样可以确保第二掺杂多晶硅层4与第一阻挡层3较好阻挡杂质的效果。
请参照图4和图5,作为本发明的一个实施例,第一金属电极11位于第一掺杂多晶硅层2区域的宽度小于第一金属电极11位于第二掺杂多晶硅层4区域的宽度。
其中,第一金属电极11位于第一掺杂多晶硅层2区域的宽度可以是第一金属电极11在第一掺杂多晶硅层2区域沿水平方向L上的任意宽度;第一金属电极11在第二掺杂多晶硅层4区域的宽度可以是第一金属电极11在第二掺杂多晶硅层4区域沿水平方向L上的任意宽度。优选的,第一金属电极11位于第一掺杂多晶硅层2区域的宽度为第一金属电极11位于第一掺杂多晶硅层2的背离第一钝化层1表面沿水平方向L上的宽度W1;第一金属电极11位于第二掺杂多晶硅层4区域的宽度为第一金属电极11位于第二掺杂多晶硅层4的背离第一钝化层1表面沿水平方向L上的宽度W2。
本实施例中,由于第二掺杂多晶硅层4、第一阻挡层3的阻挡作用,可以阻挡第一金属电极11的烧穿深度,使得第一金属电极11自第二掺杂多晶硅层4背离第一钝化层1的表面向第一掺杂多晶硅层2逐渐减小,这样可以阻挡第一金属电极11进入并烧穿第一钝化层1,防止第一金属电极11与硅基底10直接接触。
实施例二
请参照图6,在实施例一的基础上,本实施例的太阳能电池钝化接触结构还包括:
第二阻挡层5,设于第二掺杂多晶硅层4的背离硅基底10的一面。
本实施例中,通过在第二掺杂多晶硅层4背离硅基底10的表面设置第二阻挡层5,可以利用第二阻挡层5阻挡杂质内扩进入硅基底10,进一步阻挡杂质内扩进入硅基底10,可以进一步提升实现太阳能电池钝化接触结构的钝化效果。
作为本发明的一个实施例,第二阻挡层5的厚度小于或等于第一阻挡层3的厚度。
本实施例中,第二阻挡层5的厚度可以小于或等于第一阻挡层3的厚度,在另外一些实施例中,第二阻挡层5的厚度也可以大于第一阻挡层3的厚度。其中,第二阻挡层5的材料与第一阻挡层3的材料可以相同,也可以不同。
作为本发明的一个实施例,还包括:
第三掺杂多晶硅层6,设于第二阻挡层5的背离硅基底10的一面,第三掺杂多晶硅层6的掺杂极性与第二掺杂多晶硅层4的掺杂极性相同或相反。
本实施例中,通过增加第二阻挡层5及第三掺杂多晶硅层6,利用第二阻挡层5、第一阻挡层3、第一钝化层1共同阻挡杂质内扩进入硅基底10,可以进一步提升实现太阳能电池钝化接触结构的钝化效果;而且,利用第三掺杂多晶硅层6可以进一步增强太阳能电池钝化接触结构的钝化效果。
其中,第三掺杂多晶硅层6的掺杂极性与第二掺杂多晶硅层4的掺杂极性可以相同,也可以相反。
请参照图7,第三掺杂多晶硅层6的掺杂极性与第二掺杂多晶硅层4掺杂极性相同,即第三掺杂多晶硅层6、第二掺杂多晶硅层4及第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性均为P型或N型。此时,第三掺杂多晶硅层6上则无需设置开口,第一金属电极11可以与第三掺杂多晶硅层6接触。当然,第一金属电极11也可以穿过第三掺杂多晶硅层6与第二掺杂多晶硅层4或第一掺杂多晶硅层2接触。
请参照图8,第三掺杂多晶硅层6的掺杂极性与第二掺杂多晶硅层4的掺杂极性相反,即第二掺杂多晶硅层4及第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性为P型,则第三掺杂多晶硅层6的掺杂极性为N型;或,第二掺杂多晶硅层4及第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性为N型,则第三掺杂多晶硅层6的掺杂极性为P型。此时,第三掺杂多晶硅层6及第二阻挡层5设置有开口100,第一金属电极11穿过开口100与第二掺杂多晶硅层4或第一掺杂多晶硅层2接触。
实施例三
请参照图9,在实施例二的基础上,本实施例的太阳能电池钝化接触结构还包括:
第三阻挡层7,设于第三掺杂多晶硅层6的背离硅基底10的一面。
本实施例中,通过在第三掺杂多晶硅层6背离硅基底10的表面上设置第三阻挡层7,可以利用第三阻挡层7阻挡杂质内扩进入硅基底10,进一步阻挡杂质内扩进入硅基底10,可以进一步提升实现太阳能电池钝化接触结构的钝化效果。
作为本发明的一个实施例,还包括:
第四掺杂多晶硅层8,设于第三阻挡层7的背离硅基底10的一面,第四掺杂多晶硅层8的掺杂极性与第二掺杂多晶硅层4的掺杂极性相同或相反。
本实施例中,通过增加第三阻挡层7及第四掺杂多晶硅层8,利用第三阻挡层7、第二阻挡层5、第一阻挡层3、第一钝化层1共同阻挡杂质内扩进入硅基底10,可以进一步提升实现太阳能电池钝化接触结构的钝化效果;而且,利用第四掺杂多晶硅层8可以进一步增强太阳能电池钝化接触结构的钝化效果。
其中,第四掺杂多晶硅层8的掺杂极性与第三掺杂多晶硅层6的掺杂极性相同,且第四掺杂多晶硅层8的掺杂极性与第二掺杂多晶硅层4及第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性可以相同,也可以相反。
请参照图10,当第四掺杂多晶硅层8及第三掺杂多晶硅层6的掺杂极性与第二掺杂多晶硅层4及第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性相同时,第四掺杂多晶硅层8和第三掺杂多晶硅层6上则无需设置开口,第一金属电极11可以与第四掺杂多晶硅层8接触;当然,也可以在第四掺杂多晶硅层8设置开口,第一金属电极11可以穿过开口100与第三掺杂多晶硅层6接触;也可以是,在第四掺杂多晶硅层8和第三掺杂多晶硅层6设置开口,第一金属电极11穿过开口与第二掺杂多晶硅层4或第一掺杂多晶硅层2接触。
请参照图11,当第四掺杂多晶硅层8的掺杂极性与第二掺杂多晶硅层4及第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性相反时,第四掺杂多晶硅层8、第三阻挡层7、第三掺杂多晶硅层6、第二阻挡层3上设置有开口100,第一金属电极11穿过开口100与第二掺杂多晶硅层4接触。当然,第一金属电极11也可以继续穿过第二掺杂多晶硅层4和第一阻挡层3与第一掺杂多晶硅层2接触。
作为本发明的一个实施例,第三阻挡层7的厚度小于或等于第二阻挡层5的厚度。
本实施例中,第三阻挡层7的厚度可以小于或等于第二阻挡层5的厚度,在另外一些实施例中,第三阻挡层7的厚度也可以大于第二阻挡层5的厚度。其中,第三阻挡层7的材料与第一阻挡层3的材料可以相同,也可以不同。
在其它的一些实施例中,第四掺杂多晶硅层8背离硅基底10的表面还可叠加有一层或多层阻挡层与一层或多层掺杂多晶硅层,形成阻挡层与掺杂多晶硅层交替设置的叠层结构,以进一步提升电池钝化效果。
实施例四
请参照图12,在实施例一至实施例三任一实施例的基础上,本实施例的太阳能电池钝化接触结构的第一阻挡层3及第二掺杂多晶硅层4均呈间断式结构,以使第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4仅覆盖第一掺杂多晶硅层2的部分区域。
本实施例中,第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4均为非连续整面结构,
第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4呈间断式设置于第一掺杂多晶硅上,使得第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4呈局部钝化。其中,第一阻挡层3及第二掺杂多晶硅层4均呈方块状设置于第一掺杂多晶硅层2上。其中,相邻第一阻挡层3之间及相邻第二掺杂多晶硅层4之间形成凹槽9。第一金属电极11位于凹槽9区域与第一掺杂多晶硅层2接触,第一金属电极11位于第二掺杂多晶硅层4区域与第二掺杂多晶硅层4接触。
本实施例的太阳能电池钝化接触结构可以应用在双面太阳能电池,也可以应用在背接触太阳能电池。
本实施例中,利用第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4可以进一步增强钝化效果,且可以减少第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4的面积,可减少掺杂多晶硅层对光的吸收,从而减少寄生吸收,提升电池效率;另一方面,在太阳能电池金属化过程中,由于相邻第一阻挡层3之间、及相邻与第二掺杂多晶硅层4之间可以对第一金属电极11的浆料形成阻挡,可以使第一金属电极11的对应非第二掺杂多晶硅层4位置浆料沉积更厚,即凹槽9区域浆料沉积更厚,因而使第一金属电极11对应非第二掺杂多晶硅层4区域的厚度大于第一金属电极11对应第二掺杂多晶硅层4区域的厚度,增大金属电极的焊接拉力,提升导电性能和电池稳定性。
实施例五
请参照图13,本实施例提供一种太阳能电池,包括硅基底10,硅基底10包括向光面101、及与向光面101相对设置的背光面102,向光面和/或背光面设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构,可以提升太阳能电池的钝化效果,从而提升电池效率。
本实施例中,该太阳能电池为双面太阳能电池,硅基底10的向光面101和背光面102均可设置有上述的太阳能电池钝化接触结构,也可以只有硅基底10的向光面101或背光面102设置有上述的太阳能电池钝化接触结构。
本实施例中,太阳能电池的向光面101和/或背光面102设置上述实施例一至实施例四中任一实施例的太阳能电池钝化接触结构,可以使太阳能电池的背面具有更好的钝化效果,提升电池效率。
为便于说明,图13中仅示意出太阳能电池的向光面101和背光面102均设置有上述实施例一的太阳能电池钝化接触结构。其中,太阳能电池的向光面101和背光面102上均设置有多个太阳能电池钝化接触结构,且向光面101的各太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性均相同,背光面102的各太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性均相同,且向光面101的各太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性与背光面102的太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性相反。
本实施例中,太阳能电池的向光面101和背光面102均利用上述的太阳能电池钝化接触结构,可以使太阳能电池具有良好钝化效果,提升电池效率。
本实施例中,向光面101的太阳能电池钝化接触结构的第一金属电极11对应与向光面101的太阳能电池钝化接触结构的第二掺杂多晶硅层4或第一掺杂多晶硅层2接触;背光面102的太阳能电池钝化接触结构的第一金属电极11对应与背光面102的太阳能电池钝化接触结构的第二掺杂多晶硅层4或第一掺杂多晶硅层2接触。其中,向光面101的第一金属电极11和背光面102的第一金属电极11中一者为正极,另一者为负极。
本实施例中,向光面101及背光面102的相邻两个太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2之间可以设置隔离区相互隔离,也可以无需设置隔离区,相邻两个太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2之间可以相互接触,在此不做限定。
实施例六
请参照图14,本实施例提供一种太阳能电池,包括硅基底10,硅基底10包括向光面101、及与向光面101相对设置的背光面102,向光面101局域设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构,可以提升太阳能电池的钝化效果,从而提升电池效率。
本实施例中,该太阳能电池为双面太阳能电池。向光面101局域设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构,可以理解为,向光面101上只有部分区域设置有上述的太阳能电池钝化接触结构,其它区域可以设置成其它钝化接触结构。
作为本发明的一个实施例,向光面101对应非设置有太阳能电池钝化接触结构的区域设置有第二钝化层14、及设于第二钝化层14的背离硅基底10一面的第五掺杂多晶硅层15,第五掺杂多晶硅层15的掺杂极性与第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性相同。
本实施例中,向光面101对应没有设置太阳能电池钝化接触结构的区域则设置有第二钝化层14,且第二钝化层14背面设置有第五掺杂多晶硅层15,利用第二钝化层14及第五掺杂多晶硅层15组成另外的钝化接触结构,对非设置有太阳能电池钝化接触结构的区域进行钝化,可以进一步提升电池钝化效果。
本实施例中,第五掺杂多晶硅层15的掺杂极性与第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性相同,可以理解为:太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性为P型,则第五掺杂多晶硅层15的掺杂极性为P型;或,太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性为N型,则第五掺杂多晶硅层15的掺杂极性为N型。
作为本发明的一个优选实施例,第五掺杂多晶硅层15的厚度大于或等于向光面101的太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的厚度。本实施例中,太阳能电池还包括:
设于向光面101的第二金属电极17,第二正面金属电极17与第五掺杂多晶硅层15接触。
其中,向光面101的太阳能电池钝化接触结构的第一金属电极11与第二掺杂多晶硅层4或第一掺杂多晶硅层2接触,且向光面101的第一金属电极11与向光面101的第二金属电极17的极性相同。
本实施例中,太阳能电池的背光面102同样可以设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构,也可以设置其它钝化接触结构。
作为本发明的一个实施例,背光面102局域设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构,且背光面102上的太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2与向光面101上的太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性相反。
作为本发明的一个实施例,背光面102对应非设置有太阳能电池钝化接触结构的区域设置有第三钝化层20、及设于第三钝化层20背离硅基底10一面的第六掺杂多晶硅层21,第六掺杂多晶硅层21的掺杂极性与第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性相同。
作为本发明的一个优选实施例,第六掺杂多晶硅层21的厚度大于或等于背光面102的太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的厚度。
作为本发明的一个实施例,太阳能电池包括:
设于背光面102的第三金属电极19,第三金属电极19与第六掺杂多晶硅层21接触。
本实施例中,背光面102的太阳能电池钝化接触结构的第一金属电极11与第二掺杂多晶硅层4或第一掺杂多晶硅层2接触;其中,背光面102的第一金属电极11与和第三金属电极19的极性相同。
作为本发明的一个实施例,向光面101的太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2与向光面101所在的第五掺杂多晶硅层15之间可以间隔设置,也可以相互接触。背光面102的太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2与背光面102所在的第六掺杂多晶硅层21之间可以间隔设置,也可以相互接触。
实施例七
请参照图15,本实施例提供一种太阳能电池,包括硅基底10,硅基底10包括向光面101、及与向光面101相对设置的背光面102,背光面102设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构,可以提升太阳能电池的钝化效果,从而提升电池效率。
作为本发明的一个实施例,太阳能电池为背接触太阳能电池,背接触太阳能电池的背光面102设置有P区和N区,P区和N区均设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构;P区的太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2为P型掺杂多晶硅,N区的太阳能电池钝化接触结构的掺杂多晶硅层2为N型掺杂多晶硅。
本实施例中,该太阳能电池为背接触太阳能电池,背接触太阳能电池的背光面102交替设置有P区和N区,且P区和N区分别设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构,且背光面102的相邻两个太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性相反,即P区和N区的第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性相反。
本实施例中,太阳能电池的背光面102设置上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构,可以使背接触太阳能电池的背面具有更好的钝化效果,提升背接触太阳能电池效率。
本实施例中,相邻两个太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的之间设置有隔离区22。其中,隔离区22具体可以为沟槽,也可以为间隙,使相邻两个太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2之间保持间隔,实现相邻两个太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2良好隔离。
实施例八
请参照图16,本实施例提供一种太阳能电池,包括硅基底10,硅基底10包括向光面101、及与向光面101相对设置的背光面102,背光面102局域设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构。
本实施例中,该太阳能电池为背接触太阳能电池,背接触太阳能电池的背光面102设置有P区和N区,P区和N区一者设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构。其中,硅基底10的背光面102设置有多个太阳能电池钝化接触结构,且相邻两个太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性相反。
其中,背光面102局域设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构,可以理解为,背光面102上只有部分区域设置有上述的太阳能电池钝化接触结构,其它区域可以设置成其它钝化接触结构。可以是,背光面102的 P区设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构,也可以是N区设置有上述实施例一至实施例四任一实施例的太阳能电池钝化接触结构。
本实施例中,太阳能电池的背光面102利用该太阳能电池钝化接触结构,可以使太阳能电池的背面具有良好钝化效果,提升电池效率。
作为本发明的一个实施例,背光面102对应非设置有太阳能电池钝化接触结构的区域设置有第三钝化层20、及设于第三钝化层20背离硅基底10一面的第六掺杂多晶硅层21,第六掺杂多晶硅层21的掺杂极性与第一掺杂多晶硅层2的掺杂极性相反。
作为本发明的一个优选实施例,第六掺杂多晶硅层21的厚度大于或等于背光面102的太阳能电池钝化接触结构的第一掺杂多晶硅层2的厚度。
作为本发明的一个实施例,太阳能电池还包括:
设于背光面102的第四金属电极28,第四金属电极28与第六掺杂多晶硅层21接触。
本实施例中,背光面102的太阳能电池钝化接触结构的第一金属电极11与第二掺杂多晶硅层4或第一掺杂多晶硅层2接触。其中,背光面102的第一金属电极11与背光面102的第四金属电极28的极性相反。
作为本发明的一个实施例,第六掺杂多晶硅层21与第一掺杂多晶硅层2之间设置有隔离区22。其中,隔离区22具体可以为沟槽,也可以为间隙。利用隔离区22隔离第六掺杂多晶硅层21与第一掺杂多晶硅层2,避免第六掺杂多晶硅层21与第一掺杂多晶硅层2接触,实现第六掺杂多晶硅层21与第一掺杂多晶硅层2良好隔离。
实施例九
请参照图17-图19,本实施例提供一种太阳能电池,包括硅基底10,硅基底10包括向光面101、及与向光面101相对设置的背光面102,向光面101和/或背光面102设置有上述实施例四的太阳能电池钝化接触结构。
本实施例中,该太阳能电池可以为双面太阳能电池,也可以为背接触太阳能电池。其中,为便于说明,图17-图19仅示意出的太阳能电池的向光面101设置有上述实施例四的太阳能电池钝化接触结构。当然,该太阳能电池的背光面102也可以设置有上述实施例四的太阳能电池钝化接触结构。
本实施例中,由于太阳能电池钝化接触结构的第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4均为非连续整面结构, 第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4呈间断式设置于第一掺杂多晶硅层2上。太阳能电池钝化接触结构的第一金属电极11与第二掺杂多晶硅层4或第一掺杂多晶硅层2接触。
本实施例中,利用第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4可以进一步增强钝化效果的同时,可以减少第一阻挡层3与第二掺杂多晶硅层4的面积,可减少掺杂多晶硅层对光的吸收,从而减少寄生吸收,提升电池效率;另一方面,在太阳能电池金属化过程中,由于相邻第一阻挡层3之间、及相邻第二掺杂多晶硅层4之间可以对第一金属电极11的浆料形成阻挡,使第一金属电极11对应非第二掺杂多晶硅层4区域D的厚度大于第一金属电极11对应第二掺杂多晶硅层4区域C的厚度,即第一金属电极11对应非第二掺杂多晶硅层4的位置,第一金属电极11的浆料沉积更厚,利于增大第一金属电极11的焊接拉力,提升第一金属电极11的导电性能和太阳能电池的稳定性。
本发明提供一种太阳能电池钝化接触结构包括依次层叠设置于硅基底表面的第一钝化层、第一掺杂多晶硅层、第一阻挡层、第二掺杂多晶硅层,通过在第一掺杂多晶硅层表面增加第一阻挡层及第二掺杂多晶硅层,利用第一钝化层和第一阻挡层的共同阻挡作用,避免过多杂质扩散进入硅基底内部,减少杂质内扩进入硅基底,可以明显提升太阳能电池的钝化效果,从而提升电池效率;第一阻挡层和第二掺杂多晶硅层也能协同起到一定的钝化效果,且在第二掺杂多晶硅层与第一掺杂多晶硅层之间设置相对第一钝化层更薄的第一阻挡层,第一阻挡层可允许第二掺杂多晶硅层与第一掺杂多晶硅层形成的同时,起到一定的相互阻隔作用,在两层掺杂多晶硅层之间形成掺杂浓度差,可以进一步提升太阳能电池钝化接触结构的钝化效果,提升太阳能电池效率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (41)
1.一种太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,包括依次层叠设置于硅基底表面的第一钝化层、第一掺杂多晶硅层、第一阻挡层、第二掺杂多晶硅层,所述第一掺杂多晶硅层的掺杂极性与所述第二掺杂多晶硅层的掺杂极性相同;其中,所述第一钝化层的厚度大于所述第一阻挡层的厚度。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一钝化层的厚度与所述第一阻挡层的厚度的比值为1~10,且不等于1。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一钝化层的厚度与所述第一阻挡层的厚度的比值为1~4,且不等于1。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一钝化层的厚度与所述第一阻挡层的厚度的比值为1~2,且不等于1。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一钝化层的厚度为0.5~5纳米,所述第一阻挡层的厚度为0.2~4.5纳米。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一钝化层设有孔洞,所述第一掺杂多晶硅层通过所述第一钝化层上的孔洞与所述硅基底接触。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一阻挡层设有孔洞,所述第二掺杂多晶硅层穿过所述第一阻挡层上的孔洞与所述第一掺杂多晶硅层接触。
8.根据权利要求 1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一钝化层和所述第一阻挡层均设有孔洞,所述第一钝化层的孔洞密度小于所述第一阻挡层的孔洞密度。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一钝化层和所述第一阻挡层均设有孔洞,所述第一钝化层的孔洞平均孔径小于所述第一阻挡层的孔洞平均孔径。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一钝化层包括含硼、磷或镓的氧化硅,含硼、磷或镓的氮氧化硅,含硼、磷或镓的氮化硅中的一种或组合。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一阻挡层包括含硼、磷或镓的氧化硅,含硼、磷或镓的氮氧化硅,含硼、磷或镓的氮化硅,含硼、磷或镓的富氧硅,含硼、磷或镓的富氮硅中的一种或组合。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述富氧硅的氧含量为1×1019atoms/cm3以上。
13.根据权利要求11所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述富氮硅的氮含量为1×1019atoms/cm3以上。
14.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一钝化层、所述第一掺杂多晶硅层、所述第一阻挡层、所述第二掺杂多晶硅层均掺杂有ⅢA族或ⅤA族元素;所述第二掺杂多晶硅层的掺杂浓度大于或等于所述第一掺杂多晶硅层的掺杂浓度。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一钝化层的掺杂浓度小于或等于所述第一阻挡层的掺杂浓度。
16.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一掺杂多晶硅层的厚度大于所述第二掺杂多晶硅层的厚度。
17.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一掺杂多晶硅层的厚度与所述第二掺杂多晶硅层的厚度的比值为1~50。
18.根据权利要求16所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一掺杂多晶硅层的厚度与所述第二掺杂多晶硅层的厚度的比值为2~50。
19.根据权利要求16所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一掺杂多晶硅层的厚度与所述第二掺杂多晶硅层的厚度的比值为5~50。
20.根据权利要求16所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一掺杂多晶硅层的厚度与所述第二掺杂多晶硅层的厚度的比值为10~50。
21.根据权利要求16所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一掺杂多晶硅层的厚度为30~350纳米,所述第二掺杂多晶硅层的厚度为5~150纳米。
22.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,还包括:
第二阻挡层,设于所述第二掺杂多晶硅层的背离所述硅基底的一面。
23.根据权利要求22所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第二阻挡层的厚度小于或等于所述第一阻挡层的厚度。
24.根据权利要求22所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,还包括:
第三掺杂多晶硅层,设于所述第二阻挡层的背离所述硅基底的一面,所述第三掺杂多晶硅层的掺杂极性与所述第二掺杂多晶硅层的掺杂极性相同或相反。
25.根据权利要求24所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,还包括:
第三阻挡层,设于所述第三掺杂多晶硅层的背离所述硅基底的一面。
26.根据权利要求25所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,还包括:
第四掺杂多晶硅层,设于所述第三阻挡层的背离所述硅基底的一面,所述第四掺杂多晶硅层的掺杂极性与所述第二掺杂多晶硅层的掺杂极性相同或相反。
27.根据权利要求25所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第三阻挡层的厚度小于或等于所述第二阻挡层的厚度。
28.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一阻挡层与所述第二掺杂多晶硅层均呈间断式设置于所述第一掺杂多晶硅层上。
29.根据权利要求26所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一掺杂多晶硅层、所述第二掺杂多晶硅层、所述第三掺杂多晶硅层、所述第四掺杂多晶硅层的厚度依次减小。
30.根据权利要求1所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,还包括:
设于所述第二掺杂多晶硅层上的第一金属电极,所述第一金属电极与所述第二掺杂多晶硅层接触。
31.根据权利要求30所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一金属电极穿过所述第二掺杂多晶硅层、所述第一阻挡层与所述第一掺杂多晶硅层接触。
32.根据权利要求31所述的太阳能电池钝化接触结构,其特征在于,所述第一金属电极位于所述第一掺杂多晶硅层区域的宽度小于所述第一金属电极位于所述第二掺杂多晶硅层区域的宽度。
33.一种太阳能电池,其特征在于,包括硅基底,所述硅基底包括向光面、及与所述向光面相对设置的背光面,所述向光面和/或所述背光面设置有如权利要求1~32任意一项所述的太阳能电池钝化接触结构。
34.根据权利要求33所述的太阳能电池,其特征在于,所述向光面局域设置有所述太阳能电池钝化接触结构。
35.根据权利要求34所述的太阳能电池,其特征在于,所述向光面对应非设置有所述太阳能电池钝化接触结构的区域设置有第二钝化层、及设于所述第二钝化层的背离所述硅基底一面的第五掺杂多晶硅层,所述第五掺杂多晶硅层的掺杂极性与所述第一掺杂多晶硅层的掺杂极性相同。
36.根据权利要求33所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池为背接触太阳能电池,所述背接触太阳能电池的背光面设置有P区和N区,所述P区和所述N区均设置有所述太阳能电池钝化接触结构;所述P区的太阳能电池钝化接触结构的所述第一掺杂多晶硅层为P型掺杂多晶硅,所述N区的太阳能电池钝化接触结构的所述第一掺杂多晶硅层为N型掺杂多晶硅。
37.根据权利要求33所述的太阳能电池,其特征在于,所述背光面局域设置有所述太阳能电池钝化接触结构。
38.根据权利要求37所述的太阳能电池,其特征在于,所述背光面非设置有所述太阳能电池钝化接触结构的区域设置有第三钝化层、及设于所述第三钝化层背离所述硅基底一面的第六掺杂多晶硅层,所述第六掺杂多晶硅层的掺杂极性与所述第一掺杂多晶硅层的掺杂极性相反。
39.根据权利要求38所述的太阳能电池,其特征在于,所述第六掺杂多晶硅层与所述第一掺杂多晶硅层之间设置有隔离区。
40.一种电池组件,其特征在于,包括如权利要求33~39任意一项所述的太阳能电池。
41.一种光伏系统,其特征在于,包括如权利要求40所述的电池组件。
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