一种p型硅背表面钝化结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种P型硅背表面钝化结构。包括：衬层；第一氧化铝层，其设置在所述衬层上方；以及第一AZO钝化膜层，其设置在所述第一氧化铝层的上方；第二氧化铝层，其设置在所述第一AZO钝化膜层上方；第二AZO钝化膜层，其设置在所述第二氧化铝层的上方；第三氧化铝层，其设置在所述第二AZO钝化膜层上方；第三AZO钝化膜层，其设置在所述第三氧化铝层的上方；其中，所述第一氧化铝层、第二氧化铝层和第三氧化铝层的厚度相同，所述第一AZO钝化膜层、第二AZO钝化膜层和第三AZO钝化膜层的厚度依次递增。本实用新型的有益效果是：减少了单一氧化铝钝化结构中氧化铝钝化层的厚度，在保证钝化性能的同时，解决了现有技术中银浆难以烧穿钝化层达到硅片表面的问题，有提高了钝化结构与硅基体的电性能。
【专利说明】
一种P型硅背表面钝化结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种P型硅背表面钝化结构。
【背景技术】
[0002]太阳能电池转换效率的提高及生产成本的降低，一直是光伏行业所面临的巨大挑战。为了实现这个目标，采用了更薄的硅片作为太阳能电池的原料。对薄片化的太阳能电池，背表面钝化显得愈加重要。常规晶硅太阳电池由于没有采用背场钝化技术，只使用铝背场，而经过烧结形成的铝硅合金背表面在减少复合和背反射效果方面有很大的局限性，并且招娃合金区本身即尚复合区，限制了电池效率的进一步提尚O因此为了进一步提尚开路电压及短路电流，对硅基背表面进行钝化是很有必要的。
[0003]当前存在类似的背面沉积钝化膜的方法，背面采用沉积氧化铝的方法来实现(PERC电池)，大量实验证明，当氧化铝薄膜作为钝化层时，厚度超过15nm，银浆难以烧穿钝化层达到硅片表面，使钝化层与硅体不能形成良好的欧姆接触，从而造成内阻升高，光电转化效率下降，而较薄的氧化铝薄膜钝化效果较弱。目前多采用激光开槽工艺刻蚀部分氧化铝，以方便制备电极的制备，其工艺较难控制，容易对衬底造成损伤，增大接触区域的复合速率，成本高昂，无法达成大规模的工业化生产。由于这些存在的问题，一种成本低廉，工艺简单的背面钝化膜的研究和应用就变得很有意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种P型硅背表面钝化结构，在保证钝化性能的同时，有提高了钝化结构与硅基体的电性能。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，包括:
[0006]衬层；
[0007]第一氧化铝层，其设置在所述衬层上方；以及
[0008]第一AZO钝化膜层，其设置在所述第一氧化铝层的上方；
[0009]第二氧化铝层，其设置在所述第一AZO钝化膜层上方；
[0010]第二AZO钝化膜层，其设置在所述第二氧化铝层的上方；
[0011 ]第三氧化铝层，其设置在所述第二 AZO钝化膜层上方；
[0012]第三AZO钝化膜层，其设置在所述第三氧化铝层的上方；
[0013]其中，所述第一氧化铝层、第二氧化铝层和第三氧化铝层的厚度相同，所述第一AZO钝化膜层、第二 AZO钝化膜层和第三AZO钝化膜层的厚度依次递增。
[0014]优选的是，所述第一氧化铝层、第二氧化铝层和第三氧化铝层的厚度为4nm，折射率为1.6。
[0015]优选的是，所述第一AZO钝化膜层的厚度为3?5nm，折射率为1.5?2.5。
[0016]优选的是，所述第二AZO钝化膜层的厚度为6?1nm，折射率为1.5?2.5。
[0017]优选的是，所述第三AZO钝化膜层的厚度为35?45nm，折射率为1.5?2.5。
[0018]优选的是，所述第一AZO钝化膜层的厚度为4nm，所述第二 AZO钝化膜层的厚度为8nm，所述第三AZO钝化膜层的厚度为40nm ο
[0019]优选的是，所述第一AZO钝化膜层、第二 AZO钝化膜层、第三AZO钝化膜层的折射率为 2.0。
[0020]实用新型的有益效果是:1、通过第一氧化铝层、第一AZO钝化膜层、第二氧化铝层、第二 AZO钝化膜层、第三氧化铝层和第三AZO钝化膜层代替原有的氧化铝钝化层，减少了单一氧化铝钝化结构的厚度，在保证钝化性能的同时，解决了现有技术中银浆难以烧穿钝化层达到硅片表面的问题，有提高了钝化结构与硅基体的电性能。2、第一 AZO钝化膜层、第二AZO钝化膜层、第三AZO钝化膜层的厚度依次递增，能够减小了钝化结构内部的内应力，使热应力得到缓和，从而显著地提高电池的光电转换效率。
【附图说明】
[0021 ]图1是本实用新型一种P型硅背表面钝化结构的示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0023]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0024]图1所示，本实用新型的一种实现形式，衬层110为P型硅基体。第一氧化铝层120设置在所述衬层110上方，用于承托第一AZO钝化膜层130。作为一种优选，所述第一氧化铝层120的厚度为4nm，折射率为1.6。第一 AZO钝化膜层130设置在所述第一氧化铝层120的上方，作为一种优选，所述第一AZO钝化膜层130的厚度为3?5nm，折射率为1.5?2.5，作为进一步优选，所述第一 AZO钝化膜层130的厚度为4nm，折射率为2.0;第二氧化铝层140设置在所述第一 AZO钝化膜层130上方，用于承托所述第二 AZO钝化膜层150;作为一种优选，所述第二氧化铝层140的厚度为4nm，折射率为1.6。第二 AZO钝化膜层150设置在所述第二氧化铝层140的上方;作为一种优选，所述第二 AZO钝化膜层150的厚度为6?10nm，折射率为1.5?2.5。作为进一步优选，所述第二 AZO钝化膜层150的厚度为8nm，折射率为2.0。第三氧化铝层160设置在所述第二AZO钝化膜层150上方，用于承托第三AZO钝化膜层170;作为一种优选，所述第三氧化铝层160的厚度为4nm，折射率为1.6。第三AZO钝化膜层170设置在所述第三氧化铝层160的上方，作为一种优选，所述第三AZO钝化膜层170的厚度为35?45nm，折射率为1.5?
2.5。作为进一步优选，所述第三AZO钝化膜层170的厚度为40nm，折射率为2.0。其中，所述第一氧化铝层120、第二氧化铝层140和第三氧化铝层160的厚度相同，所述第一AZO钝化膜层130、第二 AZO钝化膜层150和第三AZO钝化膜层170的厚度依次递增。
[0025]在使用过程中，由衬层110、第一氧化铝层120、第一AZO钝化膜层130、第二氧化铝层140、第二 AZO钝化膜层150、第三氧化铝层160和第三AZO钝化膜层170依次叠加的钝化结构I，明显减少了钝化结构I中氧化铝层的厚度，在保证钝化性能的同时，解决了现有技术中银浆难以烧穿钝化层达到硅片表面的问题，有提高了钝化结构与硅基体的电性能。第一 AZO钝化膜层130、第二 AZO钝化膜层150和第三AZO钝化膜层170的厚度依次递增，能够减小钝化结构I内部的内应力，使热应力得到缓和，从而显著地提高电池的光电转换效率。
[0026]在另一个实施例中，所述第一氧化铝层120、第二氧化铝层140和第三氧化铝层160的厚度为4nm，折射率为1.6。第一氧化铝层120、第二氧化铝层140和第三氧化铝层160能够保障第一 AZO钝化膜层130、第二 AZO钝化膜层150和第三AZO钝化膜层170的沉积效果，提高第一 AZO钝化膜层130、第二AZO钝化膜层150和第三AZO钝化膜层170的牢固性。
[0027]在另一个实施例中，所述第一AZO钝化膜层130的厚度为3?5nm，折射率为1.5?
2.5。在此厚度和折射率范围内，能够保证对衬层110的钝化效果。
[0028]在另一个实施例中，所述第二AZO钝化膜层150的厚度为6?10nm，折射率为1.5?
2.5。在此厚度和折射率范围内，能够有效地过度，减少第一AZO钝化膜层130与第三AZO钝化膜层170的内应力。
[0029]在另一个实施例中，所述第三AZO钝化膜层170的厚度为35?45nm，折射率为1.5?
2.5。在此厚度和折射率范围内，可以防止铝烧结过程中对钝化结构I的侵蚀，同时使表面具有良好的光电性能
[0030]在另一个实施例中，所述第一AZO钝化膜层130的厚度为4nm，所述第二AZO钝化膜层150的厚度为8nm，所述第三AZO钝化膜层170的厚度为40nm。此三种厚度叠加制得的钝化结构I的性能最优。
[0031 ]在另一个实施例中，所述第一AZO钝化膜层130、第二AZO钝化膜层150和第三AZO钝化膜层170的折射率为2.0。将折射率控制在2.0能够优化钝化结构I的电性能。
[0032]如上所述本实用新型一种P型硅背表面钝化结构I，通过第一氧化铝层120、第一AZO钝化膜层130、第二氧化铝层140、第二 AZO钝化膜层150、第三氧化铝层160和第三AZO钝化膜170层代替原有的氧化铝钝化层，减少了钝化结构I中氧化铝层的厚度，在保证钝化性能的同时，解决了现有技术中银浆难以烧穿钝化层达到硅片表面的问题，有提高了钝化结构I与硅基体的电性能。2、第一 AZO钝化膜层130、第二 AZO钝化膜层150、第三AZO钝化膜层170的厚度依次递增，能够减小了钝化结构I内部的内应力，使热应力得到缓和，从而显著地提高电池的光电转换效率
[0033]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种P型硅背表面钝化结构，其特征在于，包括: 衬层； 第一氧化铝层，其设置在所述衬层上方；以及 第一 AZO钝化膜层，其设置在所述第一氧化铝层的上方； 第二氧化铝层，其设置在所述第一 AZO钝化膜层上方； 第二 AZO钝化膜层，其设置在所述第二氧化铝层的上方； 第三氧化铝层，其设置在所述第二 AZO钝化膜层上方； 第三AZO钝化膜层，其设置在所述第三氧化铝层的上方； 其中，所述第一氧化铝层、第二氧化铝层和第三氧化铝层的厚度相同，所述第一AZO钝化膜层、第二 AZO钝化膜层和第三AZO钝化膜层的厚度依次递增。2.根据权利要求1所述的P型硅背表面钝化结构，其特征在于:所述第一氧化铝层、第二氧化铝层和第三氧化铝层的厚度为4nm，折射率为1.6。3.根据权利要求1或2所述的P型硅背表面钝化结构，其特征在于:所述第一AZO钝化膜层的厚度为3?5nm，折射率为1.5?2.5。4.根据权利要求3所述的P型硅背表面钝化结构，其特征在于:所述第二AZO钝化膜层的厚度为6?10nm，折射率为1.5?2.5。5.根据权利要求4所述的P型硅背表面钝化结构，其特征在于:所述第三AZO钝化膜层的厚度为35?45nm，折射率为I.5?2.5。6.根据权利要求5所述的P型硅背表面钝化结构，其特征在于:所述第一AZO钝化膜层的厚度为4nm，所述第二 AZO钝化膜层的厚度为8nm，所述第三AZO钝化膜层的厚度为40nmo7.根据权利要求5所述的P型硅背表面钝化结构，其特征在于:所述第一AZO钝化膜层、第二 AZO钝化膜层、第三AZO钝化膜层的折射率为2.0。
【文档编号】H01L31/0216GK205670544SQ201620579845
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】赵斌, 唐立丹, 王冰
【申请人】辽宁工业大学