[發明專利]一種異質結太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202110765904.3
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113451431A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 徐曉華;辛科;周肅;龔道仁;王文靜;李晨;梅志綱
• 申請（專利權）人: 安徽華晟新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/0288;H01L31/072;H01L31/074;H01L31/20
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 安志嬌

本發明涉及太陽能電池技術領域，提供了一種異質結太陽能電池及其制備方法，該異質結太陽能電池，包括：N型襯底，N型襯底的一側自內而外至少設置有第一鈍化層與N型摻雜層；N型襯底的另一側自內而外至少設置有第二鈍化層與P型摻雜層；N型摻雜層包括層疊設置的種子層與精細晶硅層；種子層為N型非晶硅薄膜層；其中，N型非晶硅薄膜層與第一鈍化層接觸。該異質結太陽能電池相比于原有技術的N型摻雜層，納米晶和微晶的結晶性更好，摻雜效率變高，載流子濃度大，提高了N型摻雜層的光電導率，降低了體電阻，改善電池的串聯電阻，提高了電池的效率。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體涉及一種異質結太陽能電池及其制備方法。

背景技術

硅基異質結太陽能電池是目前主流的幾種高效太陽能電池技術之一。該電池具有較高的轉化效率，較低的溫度系數，是太陽能電池發展的重要方向，具有廣闊的市場前景。

現有技術中的硅基異質結太陽能電池中，N型摻雜層為摻磷(P)的非晶硅(n)a－Si：H，但是受摻雜量極限限制，使得N型摻雜層的激活效率較低，導致該N型摻雜層的光電導率比較低，該N型摻雜層的體電阻大，導致電池的串聯電阻增大，電池效率降低。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的硅基異質結太陽能電池受摻雜量極限限制使得N型摻雜層的激活效率較低，導致該N型摻雜層的光電導率比較低，該N型摻雜層的體電阻大，導致電池的串聯電阻增大，電池效率降低的缺陷，從而提供一種異質結太陽能電池及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種異質結太陽能電池，包括：N型襯底，所述N型襯底的一側自內而外至少設置有第一鈍化層與N型摻雜層；所述N型襯底的另一側自內而外至少設置有第二鈍化層與P型摻雜層；所述N型摻雜層包括層疊設置的種子層與精細晶硅層；所述種子層為N型非晶硅薄膜層，所述種子層與所述第一鈍化層接觸；所述精細晶硅層包括N型納米晶氧化硅薄膜層、N型微晶氧化硅薄膜層、N型納米晶碳化硅薄膜層以及N型微晶碳化硅薄膜層的至少一種。

進一步地，所述N型摻雜層還包括接觸層，所述接觸層與所述第一透明導電層接觸，所述接觸層為N型微晶硅薄膜層。

進一步地，所述N型摻雜層的總厚度范圍為5nm－25nm；所述種子層的厚度范圍為0.5nm－3nm；所述接觸層的厚度范圍為0.5nm－2nm。

進一步地，所述N型摻雜層背對所述N型襯底的一面自內而外設置有第一透明導電層和第一電極；所述P型摻雜層背對所述N型襯底的一面自內而外設置有第二透明導電層和第二電極。

一種異質結太陽能電池的制備方法，包括如下步驟：在N型襯底的一側制備第一鈍化層，在另一側制備第二鈍化層；在所述第一鈍化層的表面形成N型摻雜層，其中，所述N型摻雜層包括層疊設置的種子層與精細晶硅層；所述種子層為N型非晶硅薄膜層；所述精細晶硅層為N型納米晶氧化硅薄膜層、N型微晶氧化硅薄膜層、N型納米晶碳化硅薄膜層以及N型微晶碳化硅薄膜層中的任意一種或幾種的結合；在所述第二鈍化層的表面形成P型摻雜層。

進一步地，在所述第一鈍化層的表面形成N型摻雜層還包括在所述精細晶硅層的表面制備接觸層。

進一步地，在形成所述種子層時的工藝參數為：鍍膜腔室內PH₃與SiH₄的比例范圍為：1：2－2：1之間；鍍膜腔室內SiH₄與H₂的比例范圍為：1：10－1：1之間；鍍膜腔室內的工藝氣體的壓力范圍為：0.2mBar－1mBar；鍍膜時電源的功率密度范圍為：153W/m²－612W/m²；工藝時間范圍為：10s－100s；工藝溫度范圍為：175℃－220℃。