一种太阳电池及其制备方法与流程

本发明涉及太阳电池，具体而言，涉及一种太阳电池及其制备方法。

背景技术：

1、目前主流的perc电池生产流程为：制绒→扩散→激光se掺杂→碱抛→退火→背膜→正膜→丝网印刷，其中在扩散工序进行磷掺杂形成pn结；在激光se工序进一步磷掺杂形成栅线区域高浓度掺杂，而非栅线区域低浓度掺杂。这样既能保证丝网印刷正面副栅时银浆与硅基体形成良好的欧姆接触，又能避免非掺杂区域表面磷原子浓度过高，避免表面复合严重导致开压损失。在降本增效的趋势下，为了降低正银单耗，正面副栅的印刷宽度和高度不断降低，银浆与硅基体接触面积不断减少，导致触电阻过大，严重降低转换效率。

2、常规的降低接触电阻方法主要是从扩散和激光se掺杂入手，主要是通过调整扩散工艺结构，增加扩散过程中形成的磷硅玻璃(psg)厚度或psg层中的磷浓度，再通过激光将psg中的磷推进硅中实现选择性高浓度磷掺杂，即se掺杂。这种方式受扩散结构的限制较大，由于扩散是在整个硅片表面无差别进行磷掺杂，psg层磷浓度增加的同时其他非栅线区域的磷浓度同样会增加，导致表面浓度过高，复合加剧，虽然对接触有一定改善，但会导致开压下降，整体效率无明显提升。增大激光能量也能一定程度上提升栅线区域的磷掺杂浓度，但激光损伤随之增大，同样会对开压造成严重负面影响，不利于提升电池效率。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种太阳电池及其制备方法，以解决目前银和硅之间接触电阻过大的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种太阳电池，太阳电池包括：

3、硅基体；

4、减反膜，减反膜附着于硅基体，减反膜包括至少一层膜本体，减反膜中至少有一层膜本体为掺磷减反膜；和

5、电极，电极穿透减反膜与硅基体形成欧姆接触，且电极和所述硅基体接触的部位形成含磷的银硅合金。

6、通过在减反膜中掺入磷，磷的加入不会影响减反膜的折射率和反射率，在栅线区印刷电极浆料后，电极浆料会在烧结过程中刺穿减反膜，此时减反膜中的磷被烧结进银硅合金中，相当于是提高了硅基体中的磷浓度，提升了银硅合金欧姆接触，进而导致接触电阻降低。

7、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，掺磷减反膜包括掺磷氮化硅减反膜、掺磷氮氧化硅减反膜或掺磷氧化硅减反膜。

8、减反膜可以选自氮化硅减反膜、氮氧化硅减反膜和氧化硅减反膜等，而磷可以任意的掺杂到各减反膜中均能起到提高硅基体中的磷浓度，提升银硅合金欧姆接触，进而导致接触电阻降低的效果。

9、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，掺磷减反膜中磷的体积含量为0.5％-5％；

10、优选的，掺磷减反膜中磷的体积含量为1.5％-4％；

11、更优选的，掺磷减反膜中磷的体积含量为2.5％-3％。

12、磷在减反膜中掺杂的含量一定程度上决定了其能够被烧结进银硅合金中的量，磷在减反膜中掺杂的含量越高，则被烧结进银硅合金中的量越多，进而对接触越有改善，本领域技术人员可根据实际需要选择掺磷减反膜中磷的体积含量，例如掺磷减反膜中磷的体积含量为0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％和5％等。

13、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，所述减反膜中至少有一层膜本体为氮化硅减反膜；和/或

14、所述减反膜中至少有一层膜本体为氮氧化硅减反膜；和/或

15、所述减反膜中至少有一层膜本体为氧化硅减反膜。

16、在上述实现过程中，本领域技术人员可根据实际需要选择减反膜的层数及各层的类型。

17、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，所述减反膜中各所述膜本体的折射率不同。

18、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，沿由内向外的方向，膜本体的折射率逐渐降低。

19、控制靠近硅的膜层折射率高，是因为高折射率的氮化硅中的h含量高，可以对硅片形成更好的氢钝化，而控制表层折射率低是为了形成更好的减反射效果。

20、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，沿由内向外的方向，减反膜包括逐层堆叠的第一掺磷氮化硅减反膜、第二掺磷氮化硅减反膜、第三掺磷氮化硅减反膜、第四掺磷氮化硅减反膜、氮氧化硅减反膜和氧化硅减反膜。

21、第二方面，本申请实施例还提供了一种太阳电池的制备方法，方法包括：

22、获取待处理的硅基体；

23、在硅基体上沉积减反膜，所述减反膜包括至少一层膜本体，所述减反膜中至少有一层膜本体为掺磷减反膜；

24、对所述减反膜沉积完成的所述硅基体进行电极制备，后进行烧结，以使所述电极穿透所述减反膜与所述硅基体形成欧姆接触、且使所述减反膜中的磷被烧结进所述电极穿透所述减反膜的部位形成含磷的银硅合金，得到太阳电池。

25、本方法跳过常规的提高银硅欧姆接触的手段，避免从扩散或激光se掺杂入手，而是选择从正膜进行磷掺杂。在用等离子体化学气相沉积(pecvd)perc电池正面减反射叠层氮化硅膜的同时通入含磷气体，该方法不会增加新的工序，同时既不会影响正面减反射膜的光学性能，又不会对正面膜层的钝化性能造成负面影响。

26、结合第二方面，本申请可选的实施方式中，掺磷减反膜包括掺磷氮化硅减反膜、掺磷氮氧化硅减反膜或掺磷氧化硅减反膜。

27、结合第二方面，本申请可选的实施方式中，掺磷减反膜的制备方法包括：

28、向沉积气氛中混入含磷气体，后进行沉积，得到掺磷减反膜。

29、结合第二方面，本申请可选的实施方式中，含磷气体包括磷烷、三氟化磷和五氟化磷中的至少一种。

30、由于磷烷(ph3)、三氟化磷(pf3)、五氟化磷(pf5)等掺磷气体在正膜沉积温度500～600℃下不会与硅烷和氨气等沉积气氛发生反应生成其他产物，磷烷在500℃左右会分解生成磷和氢气，故其直接以磷单质形式掺杂在减反膜层中。

31、结合第二方面，本申请可选的实施方式中，含磷气体的流量为2000-8000sccm。

32、可通过控制含磷气体的流量来控制减反膜中磷含量的控制，磷烷流量越高对接触越有改善，特别是底层的磷烷流量。

技术特征：

1.一种太阳电池，其特征在于，所述太阳电池包括：

2.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述掺磷减反膜包括掺磷氮化硅减反膜、掺磷氮氧化硅减反膜或掺磷氧化硅减反膜。

3.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述掺磷减反膜中磷的体积含量为0.5％-5％；

4.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述减反膜中各所述膜本体的折射率不同。

5.根据权利要求4所述的太阳电池，其特征在于，沿由内向外的方向，所述膜本体的折射率逐渐降低。

6.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述减反膜中至少有一层膜本体为氮化硅减反膜；和/或

7.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述掺磷减反膜的制备方法包括：

9.根据权利要求8所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述含磷气体包括磷烷、三氟化磷和五氟化磷中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述含磷气体的流量为2000-8000sccm。

技术总结
本发明公开了一种太阳电池及其制备方法，属于太阳电池技术领域，太阳电池包括：硅基体；减反膜，减反膜附着于硅基体，所述减反膜包括至少一层膜本体，减反膜中至少有一层膜本体为掺磷减反膜；电极，电极穿透减反膜与硅基体形成欧姆接触，且电极和硅基体接触的部位形成含磷的银硅合金；通过在减反膜中掺入磷，磷的加入不会影响减反膜的折射率和反射率，在栅线区在印刷电极浆料后，电极浆料会在烧结过程中刺穿减反膜，此时减反膜中的磷被烧结进银硅合金中，相当于是提高了硅基体中的磷浓度，提升了银硅合金欧姆接触，导致接触电阻降低。

技术研发人员：石鑫鑫,黄智
受保护的技术使用者：通威太阳能（眉山）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12