[發明專利]硅/鈣鈦礦疊層太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202110864717.0
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113594372A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 薛建鋒;朱茂禮;王永潔;余義;蘇世杰
• 申請（專利權）人: 通威太陽能(安徽)有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 付興奇

1.一種硅/鈣鈦礦疊層太陽能電池，包括硅底電池和鈣鈦礦頂電池，其特征在于，所述硅底電池的表面和所述鈣鈦礦頂電池的底面之間依次設置有種子晶硅層和隧穿層，所述種子晶硅層靠近所述硅底電池，所述隧穿層靠近所述鈣鈦礦頂電池；

其中，所述種子晶硅層為非晶硅層，所述隧穿層為摻雜的微晶硅氧層、摻雜的碳化微晶硅層或摻雜的碳化微晶硅氧層。

2.根據權利要求1所述的硅/鈣鈦礦疊層太陽能電池，其特征在于，所述非晶硅層的厚度為1-3nm；所述隧穿層的厚度為10-30nm。

3.根據權利要求1或2所述的硅/鈣鈦礦疊層太陽能電池，其特征在于，所述硅底電池包括從上到下依次設置的N型摻雜非晶硅層、第一本征非晶硅層、N型硅片、第二本征非晶硅層和P型摻雜非晶硅層，所述隧穿層為P型摻雜的微晶硅氧層、P型摻雜的碳化微晶硅層或P型摻雜的碳化微晶硅氧層。

4.根據權利要求1或2所述的硅/鈣鈦礦疊層太陽能電池，其特征在于，所述硅底電池包括從上到下依次設置的P型摻雜非晶硅層、第一本征非晶硅層、P型硅片、第二本征非晶硅層和N型摻雜非晶硅層，所述隧穿層為N型摻雜的微晶硅氧層、N型摻雜的碳化微晶硅層或N型摻雜的碳化微晶硅氧層。

5.一種如權利要求1-4任一項所述的硅/鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括：

形成所述硅底電池；

在所述硅底電池的上表面沉積所述非晶硅層，在所述非晶硅層的表面沉積所述隧穿層，其中，所述隧穿層為所述摻雜的微晶硅氧層、摻雜的碳化微晶硅層或摻雜的碳化微晶硅氧層；

在所述隧穿層的表面形成所述鈣鈦礦頂電池。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述非晶硅層的沉積條件包括：氣源SiH₄的流量范圍為200-1000sccm；氣壓范圍為0.3-1mbar，射頻功率范圍為300-800W。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述隧穿層為P型摻雜的微晶硅氧層，所述隧穿層的沉積條件為：H₂、SiH₄、CO₂、B₂H₆的流量比為(200-500):(1-3):1:(1-3)，氣壓范圍為0.5-2mbar，射頻功率范圍為1000-3000W；

或，所述隧穿層為P型摻雜的碳化微晶硅層，所述隧穿層的沉積條件為：H₂、SiH₄、CH₄、B₂H₆的流量比為(200-500):(1-3):1:(1-3)，氣壓范圍為0.5-2mbar，射頻功率范圍為1000-3000W；

或，所述隧穿層為P型摻雜的碳化微晶硅氧層，所述隧穿層的沉積條件為：H₂、SiH₄、CO₂、CH₄、B₂H₆的流量比為(200-500):(1-3):1:(1-3):(1-3)，氣壓范圍為0.5-2mbar，射頻功率范圍為1000-3000W。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，形成所述硅底電池的方法，包括：對N型硅片進行制絨；在所述N型硅片的正面沉積第一本征非晶硅層，在所述硅片的背面沉積第二本征非晶硅層；在所述第一本征非晶硅層的背離所述N型硅片的表面形成N型摻雜非晶硅層，在所述第二本征非晶硅層的背離所述N型硅片的表面形成P型摻雜非晶硅層。