太阳能电池及其制备方法与流程

本方法涉及光伏领域，尤其涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术：

1、topcon(tunnel oxide passivated contact cell)电池是基于选择性载流子原理制备的隧穿氧化层钝化接触电池，具体方式是在硅衬底上制备超薄氧化层，然后再沉积掺杂的多晶硅，两者共同形成钝化结构，有效地降低表面复合和金属下接触复合。

2、目前p型和n型基底的topcon电池效率基本持平，由于n型硅片寿命较高，对金属杂质敏感度更小，无硼氧复合造成的衰减现象，中试量产主要以n-topcon产品为主。目前topcon电池制备过程复杂，包含多步高温及清洗步骤，过多的步骤对实现高良率挑战较大。

3、有鉴于此，有必要提供一种改进的太阳能电池及其制备方法，以解决上述技术问题。

4、方法内容

5、本方法的目的在于提供一种太阳能电池及其制备方法。

6、为解决上述技术问题之一，本方法采用如下技术方案：

7、一种太阳能电池，包括：

8、硅基；

9、正面钝化层，位于所述硅基正面的非栅线区的化学钝化层、位于所述化学钝化层正面的电场钝化层；

10、正面减反层，位于所述正面钝化层的正面；

11、正面掺杂层，位于所述硅基正面的栅线区；

12、正面电极，位于所述正面掺杂层的正面；

13、隧穿层，位于所述硅基背面；

14、掺杂多晶硅层，位于所述隧穿层的背面；

15、背面减反层，位于所述掺杂多晶硅层背面的非栅线区；

16、背面电极，位于所述掺杂多晶硅层背面的栅线区。

17、进一步地，所述化学钝化层包括氧化硅层、或氮氧化硅层、或者氧化硅层和氮氧化硅层的叠层膜，所述钝化层的厚度为0.5nm～3nm或1nm～2nm；

18、或，所述化学钝化层与所述隧穿层相同；

19、或，在形成所述隧穿层的同时形成所述化学钝化层。

20、进一步地，所述正面掺杂层为铝掺杂层，厚度为0.1μm～10μm。

21、进一步地，所述正面电极为印刷形成的铝电极，或所述正面电极包括印刷形成的铝+ni/cu/ag电镀层，或所述正面电极包括印刷形成的铝+ag电镀层，或，所述正面电极包括印刷形成的银主栅和印刷形成的铝细栅；或，所述正面电极包括印刷形成的银主栅和细栅，所述细栅包括印刷形成的铝+ni/cu/ag电镀层或印刷形成的铝+ag电镀层；

22、和/或，所述背面电极包括ni/cu/ag电镀层，ni层为0.5μm～3μm，cu层为2μm～20μm，ag层为0.5μm～3μm；或，所述背面电极包括ag电镀层。

23、一种太阳能电池的制备方法，包括：

24、在p型硅片正面的非栅线区形成化学钝化层；

25、在化学钝化层的正面形成电场钝化层；

26、在p型硅片正面的栅线区形成正面掺杂层、位于所述正面掺杂层正面的正面电极。

27、进一步地，所述化学钝化层包括氧化硅层、或氮氧化硅层、或者氧化硅层和氮氧化硅层的叠层膜；或，通过化学方法和/或者通过热氧化方法形成所述化学钝化层，所述化学方法为通过hno3/o3/h2so4+h2o2形成所述化学钝化层。

28、进一步地，所述化学钝化层的厚度为0.5nm～3nm或1nm～2nm。

29、进一步地，利用pecvd或者ald方式沉积al2o3作为所述电场钝化层，沉积温度180℃～400℃，厚度3nm～10nm。

30、进一步地，所述正面掺杂层、所述正面电极的形成方法包括：所述栅线区包括主栅区和细栅区，在主栅区和细栅区均印刷烧穿型铝浆，＜600℃低温烧结；或，所述正面掺杂层、所述正面电极的形成方法包括：所述栅线区包括主栅区和细栅区，在主栅区印刷非烧穿型银浆，在细栅区印刷烧穿型铝浆，＜600℃低温烧结；或，所述正面掺杂层、所述正面电极的形成方法包括：所述栅线区包括主栅区和细栅区，在主栅区和细栅区均开窗，在开窗区印刷铝浆，＜600℃低温烧结；或，所述正面掺杂层、所述正面电极的形成方法包括：所述栅线区包括主栅区和细栅区，在细栅区开窗，在开窗区印刷铝浆，＜600℃低温烧结；在主栅区印刷铝浆或非烧穿型银浆。

31、进一步地，所述正面电极为铝电极时，所述正面电极的形成方法还包括：在铝电极上电镀ni/cu/ag金属电极或者ag金属电极。

32、进一步地，太阳能电池的制备方法还包括如下步骤：

33、在硅片的背面形成隧穿层；

34、在所述隧穿层的背面形成掺杂多晶硅层；

35、在所述掺杂多晶硅层的背面形成背面减反层；

36、在背面的栅线区开窗，并在开窗区形成背面电极。

37、进一步地，所述隧穿层包括氧化硅层、或氮氧化硅层、或者氧化硅层和氮氧化硅层的叠层膜，所述隧穿层的厚度为0.5nm～3nm或1nm～2nm；或，通过化学方法和/或者通过热氧化方法形成所述隧穿层，所述化学方法为通过hno3/o3/h2so4+h2o2形成所述隧穿层；或，通过化学方法和/或者通过热氧化方法同时形成所述隧穿层和所述化学钝化层，所述化学方法为通过hno3/o3/h2so4+h2o2形成所述隧穿层和所述化学钝化层。

38、进一步地，通过物理气相沉积的方式在背面沉积所述掺杂多晶硅层，表面掺杂浓度1e19～1e21cm-3，掺杂多晶硅层厚度70nm～500nm或90nm～150nm。

39、进一步地，形成所述背面电极包括：正面电极与阳极接触，背面与电镀液接触，通过光诱导电镀在所述开窗区形成ni/cu/ag电极或者ag电极；或，正面电极为铝电极，以硅片作为阴极与电镀液接触，在正面电极、背面开窗区同时电镀ni/cu/ag金属电极或者ag金属电极。

40、本方法的有益效果是：相较于现有技术，本发明在硅基的正面先设置一层致密的化学钝化层，可有效减少表面悬空键和载流子复合现象；再设置一层电场钝化层，通过携带的负电荷实现场钝化，双重钝化效果更佳。

技术实现思路

技术特征：

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述化学钝化层包括氧化硅层、或氮氧化硅层、或者氧化硅层和氮氧化硅层的叠层膜，所述钝化层的厚度为0.5nm～3nm或1nm～2nm；

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述正面掺杂层为铝掺杂层，厚度为0.1μm～10μm。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述正面电极为印刷形成的铝电极，或所述正面电极包括印刷形成的铝+ni/cu/ag电镀层，或所述正面电极包括印刷形成的铝+ag电镀层，或，所述正面电极包括印刷形成的银主栅和印刷形成的铝细栅；或，所述正面电极包括印刷形成的银主栅和细栅，所述细栅包括印刷形成的铝+ni/cu/ag电镀层或印刷形成的铝+ag电镀层；

5.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于：包括：

6.根据权利要求5所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述化学钝化层包括氧化硅层、或氮氧化硅层、或者氧化硅层和氮氧化硅层的叠层膜；或，通过化学方法和/或者通过热氧化方法形成所述化学钝化层，所述化学方法为通过hno3/o3/h2so4+h2o2形成所述化学钝化层。

7.根据权利要求5所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述化学钝化层的厚度为0.5nm～3nm或1nm～2nm。

8.根据权利要求5所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：利用pecvd或者ald方式沉积al2o3作为所述电场钝化层，沉积温度180℃～400℃，厚度3nm～10nm。

9.根据权利要求5所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述正面电极为铝电极时，所述正面电极的形成方法还包括：在铝电极上电镀ni/cu/ag金属电极或者ag金属电极。

11.根据权利要求5～10任意一项所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：还包括如下步骤：

12.根据权利要求11所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：

13.根据权利要求11所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：通过物理气相沉积的方式在背面沉积所述掺杂多晶硅层，表面掺杂浓度1e19～1e21cm-3，掺杂多晶硅层厚度70nm～500nm或90nm～150nm。

14.根据权利要求11所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：

技术总结
本发明提供一种太阳能电池及其制备方法，太阳能电池包括：硅基、位于所述硅基正面的非栅线区的正面钝化层、位于所述正面钝化层正面的正面减反层、位于所述硅基正面的栅线区的正面掺杂层、位于所述正面掺杂层正面的正面电极、位于所述硅基背面的隧穿层、位于所述隧穿层背面的掺杂多晶硅层、位于所述掺杂多晶硅层背面的非栅线区的背面减反层、位于所述掺杂多晶硅层背面的栅线区的背面电极。相较于现有技术，本发明在硅基的正面先设置一层致密的化学钝化层，可有效减少表面悬空键和载流子复合现象；再设置一层电场钝化层，通过携带的负电荷实现场钝化，双重钝化效果更佳。

技术研发人员：钟观发,吴坚,蒋方丹
受保护的技术使用者：嘉兴阿特斯技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12