太阳能电池及其制备方法与流程

本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种具有硼掺杂非晶硅结构的太阳能电池及其制备方法。

背景技术：

1、异质结电池(hjt电池)，是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池；其制备流程通常包括：硅片-制绒-正面本征非晶硅层-正面磷掺杂非晶硅层-背面本征非晶硅层-背面硼掺杂非晶硅层-正面ito层-背面ito层-金属化电极-烘干固化。

2、其中，硼掺杂非晶硅结构层在放置储存过程中不稳定，b-si键合结构会被h原子破坏，导致有效的硼掺杂浓度下降，从而使其导电性下降，电池串联电阻上升，电池光电转换效率下降。

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。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种太阳能电池及其制备方法。

2、为解决上述技术问题之一，本发明采用如下技术方案：

3、一种太阳能电池，包括硅基，依次位于所述硅基的第一侧的第一本征非晶硅层、磷掺杂非晶硅层、第一ito层、第一金属电极，依次位于所述硅基的第二侧的第二本征非晶硅层、硼掺杂非晶硅层、第二ito层、第二金属电极，所述硼掺杂非晶硅层的厚度介于4nm～6nm。

4、进一步地，所述硼掺杂非晶硅层的b:si原子比介于1.5:100～11:100。

5、进一步地，所述硼掺杂非晶硅层为单层结构；

6、或，所述硼掺杂非晶硅层包括第一掺杂层、位于所述第一掺杂层背离所述第二本征非晶硅层的第二掺杂层，所述第一掺杂层的b:si原子比＜所述第二掺杂层的b:si原子比；

7、或，所述硼掺杂非晶硅层包括第一掺杂层、位于所述第一掺杂层背离所述第二本征非晶硅层的第二掺杂层、位于所述第二掺杂层背离所述第一掺杂层的一侧的第三掺杂层，所述第一掺杂层的b:si原子比＜所述第二掺杂层的b:si原子比＜所述第三掺杂层的b:si原子比。

8、进一步地，所述第一掺杂层的厚度介于2nm～3nm。

9、进一步地，所述硼掺杂非晶硅层包括第一掺杂层、第二掺杂层，所述第一掺杂层的厚度＞所述第二掺杂层的厚度；

10、或，所述硼掺杂非晶硅层包括第一掺杂层、第二掺杂层和第三掺杂层，所述第一掺杂层的厚度＞所述第二掺杂层的厚度＞第三掺杂层的厚度。

11、一种太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

12、对硅片进行制绒，形成硅基；

13、在所述硅基的第一侧形成第一本征非晶硅层；

14、在所述第一本征非晶硅层的第一侧形成磷掺杂非晶硅层；

15、在所述磷掺杂非晶硅层的第一侧形成第一ito层；

16、在所述第一ito层的第一侧形成第一金属电极；

17、在所述硅基的第二侧形成第二本征非晶硅层；

18、在所述第二本征非晶硅层的第二侧形成硼掺杂非晶硅层，所述硼掺杂非晶硅层的厚度介于4nm～6nm；

19、在所述硼掺杂非晶硅层的第二侧形成第二ito层；

20、在第二ito层的第二侧形成第二金属电极。

21、进一步地，通过硅烷、氢气、气态硼源沉积形成所述硼掺杂非晶硅层，所述气态硼源包括乙硼烷、三甲基硼，所述气态硼源的b与所述硅烷的si的原子比介于1.5:100～11:100。

22、进一步地，形成所述硼掺杂非晶硅层包括：通过硅烷、氢气、气态硼源在所述第二本征非晶硅层背离所述硅基的一侧沉积形成单层结构的硼掺杂非晶硅层；

23、或，形成所述硼掺杂非晶硅层包括：通过硅烷、氢气、气态硼源在所述第二本征非晶硅层背离所述硅基的一侧依次沉积形成第一掺杂层、第二掺杂层，沉积形成所述第一掺杂层时的气态硼源:硅烷的流量比＜沉积形成所述第二掺杂层时的气态硼源:硅烷的流量比；

24、或，形成所述硼掺杂非晶硅层包括：通过硅烷、氢气、气态硼源在所述第二本征非晶硅层背离所述硅基的一侧依次沉积形成第一掺杂层、第二掺杂层、第三掺杂层，沉积形成所述第一掺杂层时的气态硼源:硅烷的流量比＜沉积形成所述第二掺杂层时的气态硼源:硅烷的流量比＜沉积形成所述第三掺杂层时的气态硼源:硅烷的流量比。

25、进一步地，所述第一掺杂层的厚度介于2nm～3nm。

26、进一步地，所述硼掺杂非晶硅层包括第一掺杂层、第二掺杂层，所述第一掺杂层的厚度＞所述第二掺杂层的厚度；

27、或，所述硼掺杂非晶硅层包括第一掺杂层、第二掺杂层和第三掺杂层，所述第一掺杂层的厚度＞所述第二掺杂层的厚度＞第三掺杂层的厚度。

28、进一步地，硅烷：氢气：乙硼烷的流量比＝300:600:(3～15)，沉积速速介于0.08nm/s～0.25nm/s，沉积镀膜时间介于40s～50s；且

29、所述硼掺杂非晶硅层包括第一掺杂层、第二掺杂层，沉积形成所述第一掺杂层的速度＝沉积形成所述第二掺杂层的速度，沉积形成所述第一掺杂层的时间＞沉积形成所述第二掺杂层的时间；

30、所述硼掺杂非晶硅层包括第一掺杂层、第二掺杂层和第三掺杂层，沉积形成所述第一掺杂层的速度＝沉积形成所述第二掺杂层的速度＝沉积形成所述第三掺杂层的速度，沉积形成所述第一掺杂层的时间＞沉积形成所述第二掺杂层的时间＞沉积形成所述第三掺杂层的时间。

31、本发明的有益效果是：相较于现有技术，本发明通过优化设计所述硼掺杂非晶硅层的厚度，提高了该层的稳定性，进而提高了太阳能电池的稳定性。

技术特征：

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括硅基，依次位于所述硅基的第一侧的第一本征非晶硅层、磷掺杂非晶硅层、第一ito层、第一金属电极，依次位于所述硅基的第二侧的第二本征非晶硅层、硼掺杂非晶硅层、第二ito层、第二金属电极，所述硼掺杂非晶硅层的厚度介于4nm～6nm。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述硼掺杂非晶硅层的b:si原子比介于1.5:100～11:100。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述硼掺杂非晶硅层为单层结构；

4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于：所述第一掺杂层的厚度介于2nm～3nm。

5.根据权利要求3或4所述的太阳能电池，其特征在于：所述硼掺杂非晶硅层包括第一掺杂层、第二掺杂层，所述第一掺杂层的厚度＞所述第二掺杂层的厚度；

6.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：通过硅烷、氢气、气态硼源沉积形成所述硼掺杂非晶硅层，所述气态硼源包括乙硼烷、三甲基硼，所述气态硼源的b与所述硅烷的si的原子比介于1.5:100～11:100。

8.根据权利要求6所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述第一掺杂层的厚度介于2nm～3nm。

10.根据权利要求8或9所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：

11.根据权利要求8或9所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于：硅烷：氢气：乙硼烷的流量比＝300:600:(3～15)，沉积速速介于0.08nm/s～0.25nm/s，沉积镀膜时间介于40s～50s；且

技术总结
本发明提供一种太阳能电池及其制备方法，所述太阳能电池包括硅基，依次位于所述硅基的第一侧的第一本征非晶硅层、磷掺杂非晶硅层、第一ITO层、第一金属电极，依次位于所述硅基的第二侧的第二本征非晶硅层、硼掺杂非晶硅层、第二ITO层、第二金属电极，所述硼掺杂非晶硅层的厚度介于4nm～6nm。本发明通过优化设计所述硼掺杂非晶硅层的厚度，提高了该层的稳定性，进而提高了太阳能电池的稳定性。

技术研发人员：张达奇,陈曦,吴坚
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：2024/1/13