[發明專利]異質結太陽能電池及其制造方法

在審

• 申請號: 202110035157.8
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112864284A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張津燕;吳科俊;王琳;陳金元
• 申請（專利權）人: 上海理想萬里暉薄膜設備有限公司
• 主分類號: H01L31/20
• 分類號: H01L31/20;H01L31/0747
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供異質結太陽能電池及其制造方法。所述方法先對N型單晶硅片進行制絨及清洗；然后在其正反兩面上分別形成第一、第二本征非晶硅層；接著在第一本征非晶硅層上形成N型非晶硅層；之后在第二本征非晶硅層上形成其中的P型雜質濃度沿著遠離第二本征非晶硅層的方向在X％?Y％的范圍內以第一斜率線性增長的第一P型非晶硅層；接著在第一P型非晶硅層上形成其中的P型雜質濃度沿著遠離第一P型非晶硅層的方向在Y％?Z％的范圍內以第二斜率線性增長的第二P型非晶硅層；然后在所述N型非晶硅層以及第二P型非晶硅層上分別形成第一、第二透明導電膜；最后在第一、第二透明導電膜上形成第一、第二電極。本發明有助于改善電池的內建電場、提高電池轉換效率。

技術領域

本發明涉及太陽能電池制造領域，特別涉及異質結太陽能電池及其制造方法。

背景技術

薄膜/晶硅異質結太陽能電池(以下簡稱異質結太陽能電池，又可稱HIT或HJT或SHJ太陽能電池)屬于第三代高效太陽能電池技術，它結合了晶體硅與硅薄膜的優勢，具有轉換效率高、溫度系數低等特點，將會逐步替代PERC(Passivated Emitterand Rear Cell)電池，成為光伏電池的主流。

異質結太陽能電池的核心制造工藝為其各種非晶硅薄膜的形成，具體包括：利用等離子增強化學氣相沉積(PECVD)工藝在表面織構化或制絨后的N型晶體硅的一面上沉積I型本征非晶硅薄膜和P型非晶硅薄膜，并在晶體硅的另一面沉積I型本征非晶硅薄膜和N型非晶硅薄膜。現有技術中的摻雜非晶硅薄膜特別是P型非晶硅薄膜通常具有單一摻雜濃度，亦即被均勻摻雜。均勻摻雜的非晶硅薄膜中內建電場較弱，不能有效地將薄膜內的少數載流子推向pn結區域。

為克服上述單一摻雜濃度存在的各種問題，申請號為201811472129.7，名稱為“雙層非晶硅摻雜層太陽電池的發射極結構及其制備方法”的發明專利申請(現有技術一)，提出了“背光面非晶硅摻雜層采用雙層非晶硅摻雜層，第一層采用0.5％-1％的摻雜濃度，第二層采用1％-4％的摻雜濃度”的技術方案；申請號為201110247920.X，名稱為“一種梯度摻雜硅基異質結太陽能電池及其制備方法”的發明專利(現有技術二)，提出了“采用PECVD技術對經表面處理的晶體硅襯底沉積摻雜非晶薄膜，在襯底表面沉積三到五層摻雜濃度從下到上依次提高的非晶硅薄膜”的技術方案。

上述現有技術一及現有技術二形成的異質結太陽能電池內的電場分布雖然存在梯度，但梯度分層存在較大落差，導致場強無法均勻增強，不利于載流子的運動搜集。

因此，如何提供一種異質結太陽能電池及其制造方法，以提高光電流及太陽電池效率，已成為業內亟待解決的技術問題。

發明內容

針對現有技術的上述問題，本發明提出了一種用于制造異質結太陽能電池的方法，所述方法包括以下步驟：

通過制絨清洗工藝對N型單晶硅片進行制絨及清洗；

通過本征PECVD工藝在N型單晶硅片的正反兩面上分別形成第一本征非晶硅層以及第二本征非晶硅層；

通過N型PECVD工藝在所述第一本征非晶硅層上形成N型非晶硅層；

通過第一P型PECVD工藝在所述第二本征非晶硅層上形成第一P型非晶硅層，其中所述第一P型非晶硅層中的P型雜質濃度沿著遠離所述第二本征非晶硅層的方向在X％-Y％的范圍內以第一斜率線性增長；

通過第二P型PECVD工藝在所述第一P型非晶硅層上形成第二P型非晶硅層，所述第二P型非晶硅層中的P型雜質濃度沿著遠離所述第一P型非晶硅層的方向在Y％-Z％的范圍內以第二斜率線性增長；

通過反應等離子沉積工藝或者物理氣相沉積工藝在所述N型非晶硅層以及所述第二P型非晶硅層上分別形成第一透明導電膜以及第二透明導電膜；以及

通過絲網印刷工藝在所述第一透明導電膜以及所述第二透明導電膜上分別形成第一電極以及第二電極。