[發明專利]硅異質結太陽能電池及其制作方法

在審

• 申請號: 202010723462.1
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112002779A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 徐琛
• 申請（專利權）人: 隆基綠能科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0747
• 分類號: H01L31/0747;H01L31/0725;H01L31/0376;H01L31/20
• 代理公司: 北京知迪知識產權代理有限公司 11628
• 代理人: 王勝利

本發明公開一種硅異質結太陽能電池以及硅異質結太陽能電池的制作方法，涉及太陽能電池技術領域，以在保證本征非晶硅層鈍化效果的同時，提高本征非晶硅層的膜層質量。該硅異質結太陽能電池，包括：晶硅基底；至少形成在晶硅基底一面上的本征非晶硅疊層；本征非晶硅疊層包括層疊設置的至少三層本征非晶硅層；沿背離硅基底的方向，各層本征非晶硅層含有的氫元素含量逐漸減小。本發明提供的硅異質結太陽能電池的制作方法用于制作上述硅異質結太陽能電池。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種硅異質結太陽能電池及其制作方法。

背景技術

硅異質結太陽能電池為在晶硅基底與摻雜非晶硅薄膜之間插入一層本征非晶硅薄膜的太陽能電池，該本征非晶硅層用于對晶硅基底進行鈍化。

作為硅異質結太陽能電池的核心鈍化工藝層，本征非晶硅層的工藝制備尤為重要，設計與優化該本征層技術是提高硅異質結電池效率的重中之重。現有的本征非晶硅薄膜，不利于硅異質結太陽能電池效率的提升。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硅異質結太陽能電池以及硅異質結太陽能電池的制作方法，以在提升電池效率。

第一方面，本發明提供一種硅異質結太陽能電池，包括：

硅基底；

至少形成在晶硅基底一面上的本征非晶硅疊層；

本征非晶硅疊層包括層疊設置的至少三層本征非晶硅層；沿背離硅基底的方向，各層本征非晶硅層含有的氫元素含量逐漸減小。

在采用上述技術方案的情況下，由于在本征非晶硅層中，氫元素含量越大，可以鈍化的懸掛鍵的數量就越多，本征非晶硅層具有的鈍化作用越好。并且，在本征非晶硅層中，氫元素含量越小，該非晶硅層的膜層結構就越致密，缺陷就越少，載流子復合概率越低，該本征非晶硅層具有的電學性能相對好。基于這一表現，本發明提供的硅異質結太陽能電池中，在晶硅基底一面形成本征非晶硅疊層，并且該本征非晶硅疊層具有層疊設置的至少三層本征非晶硅層，沿背離晶硅基底的方向，各層本征非晶硅層含有的氫元素含量逐漸減小，使得該本征非晶硅疊層中靠近晶硅基底的本征非晶硅層具有較好的鈍化性，可以實現對晶硅基底實現的良好鈍化。

在此基礎上，由于遠離晶硅基底的本征非晶硅層具有較好的膜層質量，故其能夠降低載流子傳輸中的復合和電學損耗，從而能夠提高硅異質結太陽能電池的短路電流及填充因子。再者，由于本征非晶硅疊層中各層本征非晶硅層的氫元素含量的漸變形式，從而使得相鄰本征非晶硅層之間帶隙更為匹配，減少了硅異質結太陽能電池的帶階損失，可一定程度提高硅異質結電池的填充因子。

在一種可能的實現方式中，沿背離晶硅基底的方向，各層本征非晶硅層的微結構因子逐漸降低。

在采用上述技術方案的情況下，膜層的微結構因子越小，說明該膜層的致密性越好。膜層的致密性越好時，則該膜層的膜層質量越好。基于上述原因，沿背離晶硅基底的方向，各層本征非晶硅層的電學性能相對逐漸增加，使該本征非晶硅疊層整體具有較好的電學性能，從而使硅異質結太陽能電池的電學輸出性能得到提升。

在一種可能的實現方式中，本征非晶硅疊層中靠近晶硅基底的本征非晶硅層的厚度最小。

在采用上述技術方案的情況下，本征非晶硅疊層中靠近晶硅基底的本征非晶硅層用于鈍化晶硅基底表面。而該本征非晶硅層的膜層結構具有多孔疏松，缺陷密度大，電學性能差的缺點，基于此，本發明將本征非晶硅疊層中靠近晶硅基底的本征非晶硅層的厚度設置為最小，使該本征非晶硅層滿足鈍化硅基底表面的同時，盡可能的不影響硅異質結太陽能電池的電學輸出。

在一種可能的實現方式中，本征非晶硅疊層包括沿背離晶硅基底的方向層疊設置的第一本征非晶硅層、第二本征非晶硅層以及第三本征非晶硅層；