CN217306520U - 太阳能电池和光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种太阳能电池和光伏组件,涉及电池技术领域,包括第一钝化接触台阶设置于晶体硅衬底的表面;第二钝化接触台阶设置于第一钝化接触台阶的远离晶体硅衬底的一面;第一钝化减反射台阶设置于第一钝化接触台阶的远离晶体硅衬底的一面;第二钝化减反射台阶设置于第二钝化接触台阶的远离第一钝化接触台阶的一面;电极的一端与第一钝化接触台阶接触,另一端依次贯穿第二钝化接触台阶和第二钝化减反射台阶。本实用新型提供的方案设置多级钝化接触台阶,第一钝化接触台阶厚度较薄,能够减少对长波段光线的寄生吸,有效提升太阳能电池的长波响应以及双面率。第二钝化接触台阶的厚度较厚,能够保证金属化过程中与金属浆料形成良好的欧姆接触。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,更具体地,涉及一种太阳能电池和光伏组件。
背景技术
TOPCon(Tunnel Oxide Passivating Contacts)电池是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触的太阳能电池。其背面通常采用超薄隧穿氧化硅+掺杂多晶硅薄膜组合的结构,实现钝化接触效果。
相关技术中,为保证金属化浆料匹配与钝化效果,掺杂多晶硅薄膜的厚度需要控制在90nm以上。然而,过厚的掺杂多晶硅薄膜会造成背面红外波段的寄生吸收,进而导致电池长波响应差、双面率低等问题。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供了一种太阳能电池,能够减小掺杂多晶硅薄膜的厚度,进而减少对红外波段的寄生吸收,提升太阳能电池的长波响应以及双面率。
第一方面,本实用新型提供一种太阳能电池,包括晶体硅衬底、第一钝化接触台阶、第二钝化接触台阶、第一钝化减反射台阶、第二钝化减反射台阶和电极;
所述第一钝化接触台阶设置于所述晶体硅衬底的表面;
所述第二钝化接触台阶设置于所述第一钝化接触台阶的远离所述晶体硅衬底的一面,且位于与所述电极相对应的区域;
所述第一钝化减反射台阶设置于所述第一钝化接触台阶的远离所述晶体硅衬底的一面,且不与所述第二钝化接触台阶接触的区域;
所述第二钝化减反射台阶设置于所述第二钝化接触台阶的远离所述第一钝化接触台阶的一面;
所述电极的一端与所述第一钝化接触台阶接触,另一端依次贯穿所述第二钝化接触台阶和所述第二钝化减反射台阶。
在一种可能的实现方式中,所述第一钝化接触台阶包括第一隧穿氧化层和第一掺杂多晶硅层;
所述第一隧穿氧化层设置于所述晶体硅衬底的表面,所述第一掺杂多晶硅层设置于所述第一隧穿氧化层的远离所述晶体硅衬底的一面;
所述第二钝化接触台阶包括第二隧穿氧化层和第二掺杂多晶硅层;
所述第二隧穿氧化层设置于所述第一掺杂多晶硅层的远离所述第一隧穿氧化层的一面,且位于与所述电极相对应的区域;
所述第二掺杂多晶硅层设置于所述第二隧穿氧化层的远离所述第二掺杂多晶硅层的一面;
所述电极的一端与所述第一掺杂多晶硅层接触。
在一种可能的实现方式中,所述第一隧穿氧化层包括含磷的氧化硅、氧化铝、氮氧化硅、碳氧化硅中的至少一种,所述第一隧穿氧化层的磷元素浓度不大于5×1019cm-3。
在一种可能的实现方式中,所述第一隧穿氧化层的厚度为0.5nm-3nm。
在一种可能的实现方式中,所述第一掺杂多晶硅层的激活后的磷元素浓度为1×1020cm-3-3×1020cm-3。
在一种可能的实现方式中,所述第一掺杂多晶硅层的厚度为30nm-80nm。
在一种可能的实现方式中,所述第二隧穿氧化层包括含磷的氧化硅、氧化铝、氮氧化硅、碳氧化硅中的至少一种,所述第二隧穿氧化层的磷元素浓度不大于8×1019cm-3-2×1020cm-3。
在一种可能的实现方式中,所述第二隧穿氧化层的厚度为0.5nm-5nm,且所述第二隧穿氧化层的厚度大于所述第一隧穿氧化层的厚度。
在一种可能的实现方式中,所述第二隧穿氧化层的图形化线宽占所述第一掺杂多晶硅层的图形化线宽的1%-7%,且所述第二隧穿氧化层的图形化线宽不大于100μm。
在一种可能的实现方式中,所述第二掺杂多晶硅层的激活后的磷元素浓度为2×1020cm-3-4×1020cm-3。
在一种可能的实现方式中,所述第二掺杂多晶硅层的厚度为30nm-80nm,且所述第二掺杂多晶硅层的厚度大于所述第一掺杂多晶硅层的厚度。
在一种可能的实现方式中,所述第二掺杂多晶硅层的图形化线宽不大于所述第二隧穿氧化层的图形化线宽。
在一种可能的实现方式中,所述第一钝化减反射台阶包括至少一个钝化减反射层,所述第一钝化减反射台阶的厚度为70nm-110nm,且不小于所述第二钝化接触台阶的厚度。
在一种可能的实现方式中,所述第二钝化减反射台阶的厚度为50nm-110nm。
在一种可能的实现方式中,所述第二钝化减反射台阶的图形化线宽不大于100μm,且不小于所述第二钝化接触台阶的图形化线宽。
在一种可能的实现方式中,所述电极的与所述第一钝化接触台阶接触的一端到所述第二钝化减反射台阶的远离所述第二钝化接触台阶的表面的距离不小于100nm。
第二方面,本实用新型提供一种光伏组件,所述光伏组件包括如第一方面及其任一种可能的实现方式中的太阳能电池,至少部分所述太阳能电池以拼片或层叠的方式进行电连接并通过封装材料进行封装。
与现有技术相比,本实用新型提供的太阳能电池,至少实现了如下的有益效果:
本实用新型提供的实施例设置多级钝化接触台阶,其中,第一钝化接触台阶设置于晶体硅衬底的表面,实现太阳能电池的表面钝化。第一钝化接触台阶的厚度较薄,能够减少对长波段光线的寄生吸收,有效提升太阳能电池的长波响应以及双面率。第二钝化接触台阶设置于第一钝化接触台阶的远离晶体硅衬底的一面,且位于与所述电极相对应的区域,第二钝化接触台阶的厚度较厚,能够保证金属化过程中与金属浆料形成良好的欧姆接触。
当然,实施本实用新型的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述,本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例,并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。
图1所示为本实用新型实施例所提供的一种太阳能电池的局部剖面结构放大示意图;
图2所示为本实用新型实施例所提供的一种太阳能电池的剖面结构示意图之一;
图3所示为本实用新型实施例所提供的一种太阳能电池的剖面结构示意图之二;
图4所示为本实用新型实施例所提供的一种太阳能电池的内量子转换效率图;
图5所示为本实用新型实施例所提供的一种太阳能电池的制作方法流程图之一;
图6所示为本实用新型实施例所提供的一种太阳能电池的制作方法流程图之二。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
现有技术中,为保证金属化浆料匹配与钝化效果,掺杂多晶硅薄膜的厚度需要控制在90nm以上。过厚的掺杂多晶硅薄膜会造成背面红外波段的寄生吸收,进而导致电池长波响应差、双面率低等问题。
为解决相关技术中存在的上述问题,本实用新型实施例提供一种太阳能电池,能够减小掺杂多晶硅薄膜的厚度,进而减少对红外波段的寄生吸收,提升太阳能电池的长波响应以及双面率。
请参考图1所示,本实用新型实施例提供一种太阳能电池,包括:晶体硅衬底1、第一钝化接触台阶2、第二钝化接触台阶3、第一钝化减反射台阶4、第二钝化减反射台阶5和电极6;
第一钝化接触台阶2设置于晶体硅衬底1的表面;
第二钝化接触台阶3设置于第一钝化接触台阶2的远离晶体硅衬底1的一面,且位于与电极6相对应的区域;
第一钝化减反射台阶4设置于第一钝化接触台阶2的远离晶体硅衬底1的一面,且不与第二钝化接触台阶3接触的区域;
第二钝化减反射台阶5设置于第二钝化接触台阶3的远离第一钝化接触台阶2的一面;
电极6的一端与第一钝化接触台阶2接触,另一端依次贯穿第二钝化接触台阶3和第二钝化减反射台阶5。
可以理解的是,晶体硅衬底1的表面可以是上表面,和/或,下表面。在一些实施例中,上表面是指光入射面,即朝向太阳的表面。下表面是与上表面相对的表面。对于双面电池而言,下表面也可以作为光接收面。
参照图2所示,在本实用新型的一种可选实施例中,第一钝化接触台阶2、第二钝化接触台阶3、第一钝化减反射台阶4、第二钝化减反射台阶5和电极6设置于晶体硅衬底1的下表面,此时,晶体硅衬底1的上表面依次设置扩散层7、界面修饰层8、正面钝化层9、过渡层10、正面钝化减反射层11和正面电极12。其中,扩散层7可以位于晶体硅衬底1的上表面,或,下表面。当晶体硅衬底1为N型晶体硅衬底时,扩散层7的元素为硼或其他P型掺杂元。界面修饰层8可以是氧化层,示例性的,界面修饰层8可以是氧化硅层。界面修饰层8厚度较大,为3nm-10nm。正面钝化层9可以是氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、氧化钛、氧化铪、氧化铝中的至少一种。过渡层10可以是氧化硅、氮氧化硅中的至少一种。正面钝化减反射层11可以是氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅中的至少一种。上述界面修饰层8、正面钝化层9、过渡层10、正面钝化减反射层11构成太阳能电池的正面钝化减反结构。但是不以上述描述和附图为限制,正面钝化减反结构也可以是类似的单层或多层结构。
参照图3所示,在本实用新型的一种可选实施例中,第一钝化接触台阶2、第二钝化接触台阶3、第一钝化减反射台阶4、第二钝化减反射台阶5和电极6设置于晶体硅衬底1的上表面和下表面。此时,钝化接触台阶分别为正面钝化接触台阶和背面钝化接触台阶,钝化减反射台阶分别为正面钝化减反射台阶和背面钝化减反射台阶,电极6分别为正面电极和背面电极。
继续参照图1所示,在本实用新型的一种可选实施例中,第一钝化接触台阶2包括第一隧穿氧化层21和第一掺杂多晶硅层22;第一隧穿氧化层21设置于晶体硅衬底1的表面,第一掺杂多晶硅层22设置于第一隧穿氧化层21的远离晶体硅衬底1的一面。
参照图1所示,本实用新型实施例采用台阶式钝化接触结构,其中,第一隧穿氧化层21的厚度为0.5nm-3nm,第一掺杂多晶硅22的厚度为30nm-80nm。在第一钝化接触台阶2中,采用第一隧穿氧化层21与第一掺杂多晶硅层22复合膜层,能够对晶体硅衬底1的表面形成良好的钝化。同时,通过形成PN结或高低结,实现光生载流子的有效分离。
参照图4所示,相关技术中的表面不具有台阶式钝化接触结构的太阳能电池的内量子转换效率如虚线所示,本实用新型实施例提供的具有台阶式钝化接触结构的太阳能电池的内量子转换效率如实线所示。可知,与相关技术相比,本实用新型实施例能够减少对红外波段(1000-1200nm)的寄生吸收,太阳能电池在长波段能够获得更高的内量子转换效率(IQE,Internal Quantum Efficiency)。其中1100-1150nm波段的IQE提升能够大于10%。
第一隧穿氧化层21包括含磷的氧化硅、氧化铝、氮氧化硅、碳氧化硅中的至少一种。
第一掺杂多晶硅层22的掺杂元素与晶体硅衬底1相适配;示例性的,当晶体硅衬底1为N型晶体硅衬底时,第一掺杂多晶硅层22的掺杂元素为磷或其他N型掺杂元素;当晶体硅衬底1为P型晶体硅衬底时,第一掺杂多晶硅层22的掺杂元素为硼或其他P型掺杂元素。
需要说明的是,当第一钝化接触台阶2、第二钝化接触台阶3、第一钝化减反射台阶4、第二钝化减反射台阶5和电极6设置于晶体硅衬底1的上表面和下表面时,位于晶体硅衬底1上表面的第一掺杂多晶硅层22和第二掺杂多晶硅层32,与位于晶体硅衬底1下表面的第一掺杂多晶硅层22和第二掺杂多晶硅层32的掺杂元素相反。示例性的,当晶体硅衬底1下表面的第一掺杂多晶硅层22和第二掺杂多晶硅层32的掺杂元素为磷或其他N型掺杂元素时,晶体硅衬底1上表面的第一掺杂多晶硅层22和第二掺杂多晶硅层32的掺杂元素则为硼或其他P型掺杂元素。
当第一掺杂多晶硅层22的掺杂元素为磷时,磷元素扩展后的第一隧穿氧化层21的磷元素浓度不大于5×1019cm-3。而第一掺杂多晶硅层22的激活后的磷元素浓度为1×1020cm-3-3×1020cm-3。
继续参照图1所示,在本实用新型的一种可选实施例中,第二钝化接触台阶3包括第二隧穿氧化层31和第二掺杂多晶硅层32;第二隧穿氧化层31设置于第一掺杂多晶硅层22的远离第一隧穿氧化层21的一面,且位于与电极6相对应的区域;第二掺杂多晶硅层32设置于第二隧穿氧化层31的远离第二掺杂多晶硅层32的一面;电极6的一端与第一掺杂多晶硅层22接触。
可以理解的是,第二隧穿氧化层31的厚度为0.5nm-5nm,且第二隧穿氧化层31的厚度大于第一隧穿氧化层21的厚度。第二掺杂多晶硅层32的厚度为30nm-80nm,且第二掺杂多晶硅层32的厚度大于第一掺杂多晶硅层22的厚度。在第二钝化接触台阶3中,采用第二隧穿氧化层31与第二掺杂多晶硅层32复合的结构,第二隧穿氧化层31与第二掺杂多晶硅层32的厚度分别大于第一隧穿氧化层21与第一掺杂多晶硅层22复合的结构,因此第二钝化接触台阶3的整体厚度较大,能够保证在金属化过程中与金属浆料形成良好的欧姆接触。
参照图2所示,第二隧穿氧化层31对应电极6的区域,当设有多个电极6时,设有多个第二钝化接触台阶3,即包括多个第二隧穿氧化层31。第二隧穿氧化层31的图形化线宽占第一掺杂多晶硅层22的图形化线宽的1%-7%,且第二隧穿氧化层31的图形化线宽不大于100μm,且第二掺杂多晶硅层32的图形化线宽不大于第二隧穿氧化层31的图形化线宽,其中,图形化线宽指的是太阳能电池的剖面结构中X方向的宽度。
第二隧穿氧化层31包括含磷的氧化硅、氧化铝、氮氧化硅、碳氧化硅中的至少一种。
第二掺杂多晶硅层32的掺杂元素与第一掺杂多晶硅层22相同,均与晶体硅衬底1相适配;当晶体硅衬底1为N型晶体硅衬底时,第二掺杂多晶硅层32的掺杂元素为磷;当晶体硅衬底1为P型晶体硅衬底时,第二掺杂多晶硅层32的掺杂元素为硼。
当第二掺杂多晶硅层32的掺杂元素为磷时,磷元素扩展后的第二隧穿氧化层31的磷元素浓度不大于8×1019cm-3-2×1020cm-3。而第二掺杂多晶硅层32的激活后的磷元素浓度为2×1020cm-3-4×1020cm-3。
继续参照图1所示,在本实用新型的一种可选实施例中,第一钝化减反射台阶4包括至少一个钝化减反射层,钝化减反射层包括氮化硅,氮氧化硅和氧化硅中的至少一种。第一钝化减反射台阶4的厚度为70nm-110nm,且不小于第二钝化接触台阶3的厚度。
继续参照图1所示,在本实用新型的一种可选实施例中,第二钝化减反射台阶5包括至少一个钝化减反射层,钝化减反射层包括氮化硅,氮氧化硅和氧化硅中的至少一种。第二钝化减反射台阶5的厚度为50nm-110nm。第二钝化减反射台阶5的图形化线宽不大于100μm,且不小于第二钝化接触台阶3的图形化线宽。
继续参照图1所示,在本实用新型的一种可选实施例中,电极6的与第一钝化接触台阶2接触的一端到第二钝化减反射台阶5的远离第二钝化接触台阶3的表面的距离不小于100nm。
可以理解的是,电极6的材质包括:银、铝、铜或由银、铝、铜中至少两种构成的合金。电极6的图形化线宽不大于100nm,且不大于第二钝化接触台阶3的图形化线宽。
综上,本实用新型提供的太阳能电池至少实现了如下的有益效果:
本实用新型提供的实施例设置多级钝化接触台阶,其中,第一钝化接触台阶2设置于晶体硅衬底1的表面,实现太阳能电池的表面钝化。第一钝化接触台阶2的厚度较薄,能够减少对长波段光线的寄生吸,有效提升太阳能电池的长波响应以及双面率。第二钝化接触台阶3设置于第一钝化接触台阶2的远离晶体硅衬底1的一面,且位于与所述电极6相对应的区域,第二钝化接触台阶3的厚度较厚,能够保证金属化过程中与金属浆料形成良好的欧姆接触。
基于同一实用新型构思,本实用新型的实施例还提供一种光伏组件,所述光伏组件包括前述的太阳能电池,至少部分所述太阳能电池以拼片或层叠的方式连接并通过封装材料进行密封。
在一些实施例中,多个太阳能电池位于同一平面且以一定间隙(小间隙)或无间隙的形式进行电性连接形成所述光伏组件。在一些实施例中,多个太阳能电池以相互层叠(即位于不同平面)的形式进行电性连接形成所述光伏组件。所述太阳能电池可以采用如图1-图3所示的任意一种电池。
本领域技术人员能够理解的是,该光伏组件与前述的太阳能电池是基于同一实用新型构思的,前面针对太阳能电池所描述的特征和优点,同样适用该光伏组件的应用,因而,该光伏组件至少具有与前述太阳能电池相同或的特征和优势,在此不再赘述。
示例性的,该光伏组件从下到上可以依次包括背板、封装材料、电池串、封装材料和玻璃。其中,封装材料可以为EVA、POE等本领域熟知的封装膜材料。电池串可由上述太阳能电池以拼片或层叠等的方式所形成,且以拼接的方式形成时电池之间可以有间隙,也可以没有间隙。
基于同一实用新型构思,本实用新型实施例还提供一种太阳能电池的制作方法,参照图5所示,该制作方法包括:
S01、在晶体硅衬底1的表面进行刻蚀和清洗。
可以理解的是,可以采用湿化学刻蚀方法,对晶体硅衬底1的表面进行刻蚀和清洗,得到平整光滑的晶体硅衬底1表面形貌。
S02、在晶体硅衬底1的表面形成第一隧穿氧化层21。
可以理解的是,可以采用600摄氏度以上的热氧化法制备法在晶体硅衬底1的表面形成0.5nm-3nm的第一隧穿氧化层21。
S03、在第一隧穿氧化层21远离晶体硅衬底1的表面形成第一非掺杂多晶硅层。
可以理解的是,可以采用低压化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法中任一种方法在第一隧穿氧化层21远离晶体硅衬底1的表面形成厚度为30nm-80nm的第一非掺杂多晶硅层22。
S04、在第一非掺杂多晶硅层远离第一隧穿氧化层21的表面形成第二初始隧穿氧化层。
可以理解的是,可以采用600摄氏度以上的热氧化法制备法在第一非掺杂多晶硅层22远离第一隧穿氧化层21的表面形成厚度为0.5nm-5nm的第二初始隧穿氧化层,且第二初始隧穿氧化层的厚度大于第一隧穿氧化层21。
S05、在第二初始隧穿氧化层远离第一非掺杂多晶硅层的表面形成第二初始非掺杂多晶硅层。
可以理解的是,可以采用低压化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法中任一种方法在第二初始隧穿氧化层远离第一非掺杂多晶硅层表面形成厚度为30nm-80nm的第二初始非掺杂多晶硅层,且第二初始非掺杂多晶硅层的厚度大于第一非掺杂多晶硅层。
S06、对第一非掺杂多晶硅层和第二初始非掺杂多晶硅层进行扩散处理,分别形成第一磷掺多晶硅层和第二初始磷掺多晶硅层,并在第二初始磷掺多晶硅层的表面形成磷硅玻璃层(PSG,Phospho Silicate Glass)。
可以理解的是,扩散处理可以采用低压扩散法。当晶体硅衬底1为P型晶体硅衬底时,掺杂元素为磷。磷扩散处理后得到的第一磷掺杂多晶硅层为第一掺杂多晶硅层22。第一磷掺多晶硅层和第二初始磷掺多晶硅层的磷元素浓度为1×1020cm-3-4×1020cm-3。
S07、在磷硅玻璃的表面印刷有机涂层,并通过高温烘干使有机涂层形成图形化掩膜,图像化掩膜在X方向的宽度不大于100μm。
可以理解的是,有机涂层采用丝网印刷法制备,图形化掩膜的形状与第二钝化接触台阶3的形状相适配。
S08、在第二初始磷掺杂多晶硅层的远离第二初始隧穿氧化层的无图形化掩膜覆盖的表面进行刻蚀,保留第一隧穿氧化层21、第一磷掺杂多晶硅层以及图形化掩膜覆盖下的磷硅玻璃层、第二初始隧穿氧化层和第二初始磷掺杂多晶硅层,第一钝化接触台阶2包括第一隧穿氧化层21和第一磷掺杂多晶硅层。
可以理解的是,可以采用湿化学刻蚀法,对晶体硅衬底1进行第一次选择性刻蚀。在上述步骤中,对无图形化掩膜覆盖的磷硅玻璃层、第二初始隧穿氧化层和第二初始磷掺杂多晶硅层进行腐蚀。腐蚀后,图形化掩膜覆盖下的第二初始隧穿氧化层为第二隧穿氧化层31,第二初始磷掺杂多晶硅层为第二磷掺杂多晶硅层,第二磷掺杂多晶硅层为第二掺杂多晶硅层32。
S09、在图形化掩膜的表面进行刻蚀,保留第一隧穿氧化层21、第一掺杂多晶硅层、第二隧穿氧化层31和第二磷掺杂多晶硅层。
可以理解的是,同样可以采用湿化学刻蚀法,对晶体硅衬底1进行第二次选择性刻蚀。在上述步骤中,对图形化掩膜和图形化掩膜覆盖下的磷硅玻璃层进行刻蚀。
S10、在第一磷掺杂多晶硅层和第二磷掺杂多晶硅层的远离晶体硅衬底1的表面形成第一钝化减反射台阶4和第二钝化减反射台阶5。
可以理解的是,第一钝化减反射台阶4和第二钝化减反射台阶5采用等离子体增强化学气相沉积法制备。第一钝化减反射台阶4和第二钝化减反射台阶5采用氮化硅,氮氧化硅和氧化硅中的至少一种制备,厚度为70nm-110nm。
S11、在第二钝化接触台阶3和第二钝化减反射台阶5对应区域制备电极6。
可以理解的是,电极6采用丝网印刷法、电镀法中任一种方法制备。电极6在X方向上的图像化线宽不大于100nm。
本实用新型实施例还提供另一种太阳能电池的制作方法,参照图6所示,该制作方法包括:
S21、在晶体硅衬底1的表面进行刻蚀和清洗。
S22、在晶体硅衬底1的表面形成第一隧穿氧化层21。
S23、在第一隧穿氧化层21的远离晶体硅衬底1的表面进行原位掺杂多晶硅沉积,形成第一原始磷掺杂多晶硅层。
S24、在第一原始磷掺杂多晶硅层远离第一隧穿氧化层21的表面形成第二初始隧穿氧化层。
S25、在第二初始隧穿氧化层的远离第一原始磷掺杂多晶硅层的表面进行原位掺杂多晶硅沉积,形成第二原始磷掺杂多晶硅层。
S26、在第二原始磷掺杂多晶硅层表面形成氧化硅掩膜。
可以理解的是,可以采用离子体增强化学气相沉积法制备氧化硅掩膜,氧化硅掩膜的厚度不小于10nm。
S27、在氧化硅掩膜表面印刷有机涂层,并通过高温烘干使有机涂层形成图形化掩膜,图像化掩膜在X方向的宽度不大于100μm。
S28、在第二原始磷掺杂多晶硅层的远离第二初始隧穿氧化层的无图形化掩膜覆盖的表面进行刻蚀,保留第一隧穿氧化层21、第一原始磷掺杂多晶硅层以及图形化掩膜覆盖下的氧化硅掩膜、第二初始隧穿氧化层和第二原始磷掺杂多晶硅层。
可以理解的是,腐蚀后的第二初始隧穿氧化层为第二隧穿氧化层31。
S29、在图形化掩膜的表面进行刻蚀,保留第一隧穿氧化层21、第一原始磷掺杂多晶硅层、第二初始隧穿氧化层和第二原始磷掺杂多晶硅层。
S30、对太阳能电池进行高温退火处理。
可以理解的是,退火温度为750摄氏度-950摄氏度,退火处理后,第一原始磷掺杂多晶硅和第二原始磷掺杂多晶硅膜层中的磷杂质进行激活,激活后磷元素浓度为1×1020cm-3-4×1020cm-3。激活后的第一原始磷掺杂多晶硅为第一磷掺杂多晶硅层,第一磷掺杂多晶硅层为第一掺杂多晶硅层22,激活后的第二原始磷掺杂多晶硅为第二磷掺杂多晶硅层,第二磷掺杂多晶硅层为第二掺杂多晶硅层32。
S31、在第一磷掺杂多晶硅层和第二磷掺杂多晶硅层的远离晶体硅衬底1的表面形成第一钝化减反射台阶4和第二钝化减反射台阶5。
S32、在第二钝化接触台阶4和第二钝化减反射台阶5对应区域制备电极6。
虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
Claims (17)
1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
晶体硅衬底、第一钝化接触台阶、第二钝化接触台阶、第一钝化减反射台阶、第二钝化减反射台阶和电极;
所述第一钝化接触台阶设置于所述晶体硅衬底的表面;
所述第二钝化接触台阶设置于所述第一钝化接触台阶的远离所述晶体硅衬底的一面,且位于与所述电极相对应的区域;
所述第一钝化减反射台阶设置于所述第一钝化接触台阶的远离所述晶体硅衬底的一面,且不与所述第二钝化接触台阶接触的区域;
所述第二钝化减反射台阶设置于所述第二钝化接触台阶的远离所述第一钝化接触台阶的一面;
所述电极的一端与所述第一钝化接触台阶接触,另一端依次贯穿所述第二钝化接触台阶和所述第二钝化减反射台阶。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一钝化接触台阶包括第一隧穿氧化层和第一掺杂多晶硅层;
所述第一隧穿氧化层设置于所述晶体硅衬底的表面,所述第一掺杂多晶硅层设置于所述第一隧穿氧化层的远离所述晶体硅衬底的一面;
所述第二钝化接触台阶包括第二隧穿氧化层和第二掺杂多晶硅层;
所述第二隧穿氧化层设置于所述第一掺杂多晶硅层的远离所述第一隧穿氧化层的一面,且位于与所述电极相对应的区域;
所述第二掺杂多晶硅层设置于所述第二隧穿氧化层的远离所述第二掺杂多晶硅层的一面;
所述电极的一端与所述第一掺杂多晶硅层接触。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一隧穿氧化层包括含磷的氧化硅、氧化铝、氮氧化硅、碳氧化硅中的至少一种,所述第一隧穿氧化层的磷元素浓度不大于5×1019cm-3。
4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一隧穿氧化层的厚度为0.5nm-3nm。
5.根据权利要求2或3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一掺杂多晶硅层的激活后的磷元素浓度为1×1020cm-3-3×1020cm-3。
6.根据权利要求2或3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一掺杂多晶硅层的厚度为30nm-80nm。
7.根据权利要求2或3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二隧穿氧化层包括含磷的氧化硅、氧化铝、氮氧化硅、碳氧化硅中的至少一种,所述第二隧穿氧化层的磷元素浓度不大于8×1019cm-3-2×1020cm-3。
8.根据权利要求2或3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二隧穿氧化层的厚度为0.5nm-5nm,且所述第二隧穿氧化层的厚度大于所述第一隧穿氧化层的厚度。
9.根据权利要求2或3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二隧穿氧化层的图形化线宽占所述第一掺杂多晶硅层的图形化线宽的1%-7%,且所述第二隧穿氧化层的图形化线宽不大于100μm。
10.根据权利要求2或3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二掺杂多晶硅层的激活后的磷元素浓度为2×1020cm-3-4×1020cm-3。
11.根据权利要求2或3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二掺杂多晶硅层的厚度为30nm-80nm,且所述第二掺杂多晶硅层的厚度大于所述第一掺杂多晶硅层的厚度。
12.根据权利要求2或3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二掺杂多晶硅层的图形化线宽不大于所述第二隧穿氧化层的图形化线宽。
13.根据权利要求1或2所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一钝化减反射台阶包括至少一个钝化减反射层,所述第一钝化减反射台阶的厚度为70nm-110nm,且不小于所述第二钝化接触台阶的厚度。
14.根据权利要求1或2所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二钝化减反射台阶的厚度为50nm-110nm。
15.根据权利要求1或2所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二钝化减反射台阶的图形化线宽不大于100μm,且不小于所述第二钝化接触台阶的图形化线宽。
16.根据权利要求1或2所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极的与所述第一钝化接触台阶接触的一端到所述第二钝化减反射台阶的远离所述第二钝化接触台阶的表面的距离不小于100nm。
17.一种光伏组件,其特征在于,所述光伏组件包括权利要求1-16任一项所述的太阳能电池,至少部分所述太阳能电池以拼片或层叠的方式进行电连接并通过封装材料进行封装。
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