[發(fā)明專利]一種高電流密度的聯(lián)合鈍化背接觸電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310368984.8
• 申請(qǐng)日: 2023-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN116093192B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林楷睿;林錦山;謝志剛;張超華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建金石能源有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0747
• 分類號(hào): H01L31/0747;H01L31/0216;H01L31/18;H01L31/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 趙亞楠

本發(fā)明屬于背接觸電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高電流密度的聯(lián)合鈍化背接觸電池及其制備方法，包括具有正面和背面的硅基底，設(shè)置在背面的第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層，以及設(shè)置在正面的正面鈍化層和減反射層，所述第一半導(dǎo)體層包括隧穿氧化層和第一摻雜硅晶層，所述第二半導(dǎo)體層包括本征硅層和第二摻雜硅層；所述第一摻雜硅晶層的遠(yuǎn)離硅基底的一側(cè)設(shè)有第一重?fù)诫s區(qū)，所述硅基底的正面設(shè)有第二淺摻雜區(qū)，所述第二淺摻雜區(qū)與所述正面鈍化層接觸，且第一重?fù)诫s區(qū)與第二淺摻雜區(qū)的面摻雜指數(shù)的比值為10?40:1，第二淺摻雜區(qū)與隧穿氧化層的厚度之比為2?10:1。本發(fā)明能夠在保證具有高電流密度的同時(shí)，無需設(shè)置非晶硅或微晶硅層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于背接觸電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高電流密度的聯(lián)合鈍化背接觸電池及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，背接觸異質(zhì)結(jié)太陽電池的正面一般沉積非晶硅或微晶硅層疊加減反射層來保證鈍化效果的同時(shí)增加透過率，提升短路電流。然而非晶硅或微晶硅層具有一定的吸光性能，會(huì)產(chǎn)生寄生吸收，影響短路電流的提升，同時(shí)非晶硅或微晶硅層在戶外長(zhǎng)期工作的過程中，會(huì)存在PID（電勢(shì)誘導(dǎo)衰減）或LID（光致誘導(dǎo)衰減）的現(xiàn)象。而且，背接觸電池的沉積非晶硅或微晶硅層一般用板式的PECVD沉積，板式設(shè)備成本較高，不利于提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

CN115207137B公開了一種聯(lián)合鈍化背接觸電池及其制備方法，包括具有受光面和背面的N型摻雜硅基底，設(shè)置在背面的第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層，所述第二半導(dǎo)體層包括沿垂直背面向外的方向依次設(shè)置的本征硅層和P型摻雜硅層，所述第一半導(dǎo)體層包括沿垂直背面向外的方向依次設(shè)置的隧穿氧化層和N型摻雜硅晶層；其受光面（即正面）沉積非晶硅或微晶硅層疊加減反射層。該聯(lián)合鈍化背接觸電池相比于常規(guī)異質(zhì)結(jié)電池，能夠顯著提升填充因子FF和光電轉(zhuǎn)換效率以及良率等，且制備方法相對(duì)簡(jiǎn)單，可工業(yè)化，利于提升量產(chǎn)效率，市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)明顯。

然而，在極具量產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的聯(lián)合鈍化背接觸電池中，背面多晶和正面非晶膜層的寄生吸收問題在一定程度限制著電池轉(zhuǎn)換效率的提升，對(duì)此，如何克服在聯(lián)合鈍化電池結(jié)構(gòu)中非晶硅或微晶硅層導(dǎo)致的上述寄生吸收和衰減問題以及沉積設(shè)備成本高的缺陷，進(jìn)一步提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，現(xiàn)有技術(shù)中未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的背面多晶和正面沉積非晶硅或微晶硅層導(dǎo)致的寄生吸收和衰減問題以及沉積設(shè)備成本高的缺陷，提供一種高電流密度的聯(lián)合鈍化背接觸電池及其制備方法，該聯(lián)合鈍化背接觸電池能夠在保證具有高電流密度（也即兼顧較優(yōu)的短路電流Isc、開路電壓Voc、填充因子FF、電池轉(zhuǎn)換效率的綜合效果）的同時(shí)，無需設(shè)置非晶硅或微晶硅層，即可獲得好的鈍化效果，同時(shí)避免背面多晶和非晶硅或微晶硅層導(dǎo)致的上述寄生吸收和衰減問題以及沉積設(shè)備成本高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種高電流密度的聯(lián)合鈍化背接觸電池，包括具有正面和背面的硅基底，設(shè)置在背面的第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層，以及設(shè)置在正面的正面鈍化層和減反射層，所述第一半導(dǎo)體層包括隧穿氧化層和第一摻雜硅晶層，所述第二半導(dǎo)體層包括本征硅層和第二摻雜硅層；所述第一摻雜硅晶層的遠(yuǎn)離硅基底的一側(cè)設(shè)有第一重?fù)诫s區(qū)，所述硅基底的正面設(shè)有第二淺摻雜區(qū)，所述第二淺摻雜區(qū)與所述正面鈍化層接觸，且所述第一重?fù)诫s區(qū)與第二淺摻雜區(qū)的面摻雜指數(shù)的比值為10-40?:1，其中，面摻雜指數(shù)為相應(yīng)摻雜層的有效摻雜濃度與該摻雜層厚度的比值；且所述第二淺摻雜區(qū)與隧穿氧化層的厚度之比為2-10?:?1。

在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一摻雜硅晶層的靠近硅基底的一側(cè)為原淺摻雜區(qū)，所述原淺摻雜區(qū)與第一重?fù)诫s區(qū)、第二淺摻雜區(qū)的面摻雜指數(shù)的比值為0.3-2?:10-40?:?1。

更優(yōu)選地，所述第二摻雜硅層與原淺摻雜區(qū)的面摻雜指數(shù)的比值為5-30?:?1。

在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一重?fù)诫s區(qū)的厚度為第一摻雜硅晶層厚度的1/10-1/2。