[發(fā)明專利]TOPCON太陽能電池背面結(jié)構(gòu)制備方法及電池

在審

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• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115101626A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈健;趙福祥
• 申請（專利權(quán)）人: 韓華新能源（啟東）有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0216;H01L31/068
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 樊曉娜

本發(fā)明涉及一種TOPCON太陽能電池背面結(jié)構(gòu)制備方法及電池，方法包括如下步驟：在硅基體的背面由內(nèi)向外依次生長隧穿氧化層、摻雜納米晶氧化硅層、鈍化層，再制備背面金屬電極，其中，在所述的隧穿氧化層上沉積所述的摻雜納米晶氧化硅層的步驟為：在反應(yīng)爐中通入反應(yīng)氣體，反應(yīng)氣體包括磷烷、乙硼烷中的一種以及硅烷、氫氣、二氧化碳；待反應(yīng)結(jié)束后，進行退火，完成晶化得到所述的摻雜納米晶氧化硅層。本發(fā)明公開的電池，采用摻雜納米晶氧化硅層，摻雜納米晶氧化硅層具有較寬的能帶間隙，提高載流子的收集的選擇性以及吸收，減少背面光的寄生吸收損失，提高光學(xué)性能，增強載流子傳輸，有效地提高背面鈍化質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種TOPCON太陽能電池背面結(jié)構(gòu)制備方法及電池。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的Topcon太陽能電池，在背面采用隧穿氧化層以及多晶硅層的結(jié)構(gòu)進行鈍化接觸。該結(jié)構(gòu)能夠使多數(shù)載流子穿透氧化層，且對少數(shù)載流子起阻擋作用，從而有效地實現(xiàn)了載流子的選擇通過性，極大地降低了電池的表面復(fù)合以及金屬復(fù)合。然而，多晶硅層能帶間隙較小，對光具有較強的寄生吸收作用，一定程度上限制了Topcon電池效率進一步的提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種TOPCON太陽能電池背面結(jié)構(gòu)制備方法及電池，可減少電池背面光的寄生吸收損失，提高光學(xué)性能，增強載流子傳輸，有效地提高背面鈍化質(zhì)量。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是：

一種TOPCON太陽能電池背面結(jié)構(gòu)的制備方法，其包括如下步驟：

在硅基體的背面由內(nèi)向外依次生長隧穿氧化層、摻雜納米晶氧化硅層、鈍化層，再制備背面金屬電極，其中，在所述的隧穿氧化層上沉積所述的摻雜納米晶氧化硅層的步驟為：在反應(yīng)爐中通入反應(yīng)氣體，反應(yīng)氣體包括磷烷、乙硼烷中的一種以及硅烷、氫氣、二氧化碳；待反應(yīng)結(jié)束后，進行退火，完成晶化得到所述的摻雜納米晶氧化硅層。

優(yōu)選地，在反應(yīng)爐中通入反應(yīng)氣體進行反應(yīng)的時間為300-700s。

優(yōu)選地，當(dāng)所述的硅基體為N型晶體硅，所述的反應(yīng)氣體為磷烷、硅烷、氫氣、二氧化碳，所述的硅烷的流量為3.5-4.5sccm，所述的氫氣的流量為450-550sccm，所述的二氧化碳的流量為1-3sccm，所述的磷烷的流量為0.07-0.09sccm；

當(dāng)所述的硅基體為P型晶體硅，所述的反應(yīng)氣體為乙硼烷、硅烷、氫氣、二氧化碳，所述的硅烷的流量為8-10sccm，所述的氫氣的流量為800-1000sccm，所述的二氧化碳的流量為1-3sccm，所述的乙硼烷的流量為0.008-0.010sccm。

優(yōu)選地，通過PECVD設(shè)備在所述的隧穿氧化層上生長所述的摻雜納米晶氧化硅層。

優(yōu)選地，所述的PECVD設(shè)備使用的壓力為1-2Torr，射頻功率為30-70mW/cm²，溫度為100-120℃。

優(yōu)選地，在所述的隧穿氧化層上沉積所述的摻雜納米晶氧化硅層的步驟中，待反應(yīng)結(jié)束后，在溫度850℃-1000℃下進行退火；退火時間為15-30min。

本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案是：

一種由所述的TOPCON太陽能電池背面結(jié)構(gòu)的制備方法制備得到的TOPCON太陽能電池背面結(jié)構(gòu)，硅基體的背面由內(nèi)向外依次設(shè)置隧穿氧化層、摻雜納米晶氧化硅層、鈍化層、背面金屬電極，所述的硅基體為N形硅基體或P形硅基體，所述的隧穿氧化層的材質(zhì)為二氧化硅，所述的摻雜納米晶氧化硅層的材質(zhì)包括摻雜元素、SiO_X、納米晶硅，摻雜元素包括磷或硼。

優(yōu)選地，所述的摻雜納米晶氧化硅層的厚度為30-100nm。

優(yōu)選地，所述的摻雜納米晶氧化硅層的厚度為30-50nm。