一种背接触太阳能电池及其制作方法与流程

本申请涉及光伏领域，特别是涉及一种背接触太阳能电池及其制作方法。

背景技术：

1、ibc(interdigitated back contact，叉指型背接触)电池的正负金属电极呈叉指状方式排列在电池的背面，正面没有金属电极遮挡，入射在电池正面的光可以尽可能被利用，提升电池的电流密度，进而提升电池的光电转换效率。

2、以p型ibc电池为例，在电池背面n区形成有siox隧穿层和n型掺杂多晶硅层，siox隧穿层一般采用lpcvd(low pressure chemical vapor deposition，低压化学气相沉积)或是pecvd(pasma enhanced chemical vapor deposition，离子体增强化学气相沉积)沉积形成，siox隧穿层厚度不均匀，容易造成隧穿电阻过大，钝化效果差，载流子选择性低等诸多问题，导致电池效率低，甚至造成一定比例的低效片和不良片。另外，n型掺杂多晶硅层中掺杂元素均匀分布在掺杂多晶硅层中，n型掺杂多晶硅层与隧穿层之间的隧穿接触电阻比较大，多数载流子的收集受阻，导致电池的效率有限。

3、因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种背接触太阳能电池及其制作方法，以提升电池的钝化效果，提升电池效率。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种背接触太阳能电池制作方法，包括：

3、硅片的背面具有间隔分布的第一区域和第二区域，在位于所述硅片背面所述第一区域的隧穿层中形成多孔点阵；

4、在所述隧穿层背离所述硅片的表面形成掺杂型多晶硅层，所述掺杂型多晶硅层中掺杂浓度在远离所述隧穿层的方向上逐渐减小。

5、可选的，在位于所述硅片背面所述第一区域的隧穿层中形成多孔点阵包括：

6、对所述隧穿层进行刻蚀，在所述隧穿层中形成不完全贯穿所述隧穿层的多孔点阵。

7、可选的，在位于硅片背面第一区域的隧穿层中形成多孔点阵包括：

8、利用激光或含有添加剂的腐蚀液对所述隧穿层进行刻蚀，在所述隧穿层中形成多孔点阵。

9、可选的，在所述隧穿层背离所述硅片的表面形成掺杂型多晶硅层包括：

10、在所述隧穿层背离所述硅片的表面沉积本征多晶硅层；

11、采用多次扩散的方式对所述本征多晶硅层进行掺杂，形成所述掺杂型多晶硅层。

12、可选的，所述掺杂型多晶硅层中距离所述隧穿层最近的区域，掺杂浓度为1e20～6e20 atoms/cm3；所述掺杂型多晶硅层中距离所述隧穿层最远的区域，掺杂浓度为1e19～3e20atoms/cm3。

13、可选的，利用激光对所述隧穿层进行刻蚀时，激光脉宽范围为1ps～50ns，激光波长范围为200～800nm。

14、可选的，利用含有添加剂的腐蚀液对所述隧穿层进行刻蚀时，腐蚀液的浓度范围在0.5％～15％。

15、可选的，在位于所述硅片背面所述第一区域的隧穿层中形成多孔点阵之前，还包括：

16、在所述硅片的背面沉积所述隧穿层，其中，所述隧穿层为碳化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化铝层中的任一种或者任意组合。

17、可选的，在所述硅片的背面第一区域沉积所述隧穿层包括：

18、采用pecvd、peald、lpcvd、pvd、ald中的任一种或者任意组合，在所述硅片的背面沉积所述隧穿层。

19、本申请还提供一种背接触太阳能电池，包括：硅片，所述硅片的背面具有间隔分布有不同掺杂类型的第一区域和第二区域；所述第一区域设有隧穿层和掺杂多晶硅层，所述隧穿层具有多孔点阵，所述掺杂多晶硅层中掺杂浓度在远离所述隧穿层的方向上逐渐减小。

20、可选的，所述多孔点阵不完全贯穿所述隧穿层。

21、可选的，所述隧穿层为碳化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化铝层中的任一种或者任意组合。

22、本申请所提供的一种背接触太阳能电池制作方法，包括：硅片的背面具有间隔分布的第一区域和第二区域，在位于所述硅片背面所述第一区域的隧穿层中形成多孔点阵；在所述隧穿层背离所述硅片的表面形成掺杂型多晶硅层，所述掺杂型多晶硅层中掺杂浓度在远离所述隧穿层的方向上逐渐减小。

23、可见，本申请在制作电池过程中，在隧穿层中形成许多孔，从而在隧穿层的表面形成载流子隧穿通道，同时掺杂多晶硅层中的掺杂原子会在隧穿层的表面形成原子层级的“针孔”，使得隧穿接触电阻小。并且，掺杂多晶硅层中接触隧穿层的区域掺杂浓度最高，与隧穿层共同形成更高的非对称偏移势垒层，允许多数载流子通过，少数载流子不通过，即使得多数载流子的收集更加均匀和畅通，提升钝化效果，进而提升太阳能电池的效率。

24、此外，本申请还提供一种具有上述优点的背接触太阳能电池。

技术特征：

1.一种背接触太阳能电池制作方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的背接触太阳能电池制作方法，其特征在于，在位于所述硅片背面所述第一区域的隧穿层中形成多孔点阵包括：

3.如权利要求1或2所述的背接触太阳能电池制作方法，其特征在于，在位于硅片背面第一区域的隧穿层中形成多孔点阵包括：

4.如权利要求1所述的背接触太阳能电池制作方法，其特征在于，在所述隧穿层背离所述硅片的表面形成掺杂型多晶硅层包括：

5.如权利要求1所述的背接触太阳能电池制作方法，其特征在于，所述掺杂型多晶硅层中距离所述隧穿层最近的区域，掺杂浓度为1e20～6e20atoms/cm3；所述掺杂型多晶硅层中距离所述隧穿层最远的区域，掺杂浓度为1e19～3e20atoms/cm3。

6.如权利要求2所述的背接触太阳能电池制作方法，其特征在于，利用激光对所述隧穿层进行刻蚀时，激光脉宽范围为1ps～50ns，激光波长范围为200～800nm。

7.如权利要求3所述的背接触太阳能电池制作方法，其特征在于，利用含有添加剂的腐蚀液对所述隧穿层进行刻蚀时，腐蚀液的浓度范围在0.5％～15％。

8.如权利要求1所述的背接触太阳能电池制作方法，其特征在于，在位于所述硅片背面所述第一区域的隧穿层中形成多孔点阵之前，还包括：

9.如权利要求8所述的背接触太阳能电池制作方法，其特征在于，在所述硅片的背面第一区域沉积所述隧穿层包括：

10.一种背接触太阳能电池，其特征在于，包括：硅片，所述硅片的背面具有间隔分布有不同掺杂类型的第一区域和第二区域；所述第一区域设有隧穿层和掺杂多晶硅层，所述隧穿层具有多孔点阵，所述掺杂多晶硅层中掺杂浓度在远离所述隧穿层的方向上逐渐减小。

11.如权利要求10所述的背接触太阳能电池，其特征在于，所述多孔点阵不完全贯穿所述隧穿层。

12.如权利要求10或11所述的背接触太阳能电池，其特征在于，所述隧穿层为碳化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化铝层中的任一种或者任意组合。

技术总结
本申请涉及光伏领域，公开了一种背接触太阳能电池及其制作方法，包括：硅片的背面具有间隔分布的第一区域和第二区域，在位于硅片背面第一区域的隧穿层中形成多孔点阵；在隧穿层背离硅片的表面形成掺杂型多晶硅层，掺杂型多晶硅层中掺杂浓度在远离隧穿层的方向上逐渐减小。本申请在隧穿层中形成许多孔，从而在隧穿层形成载流子隧穿通道，同时掺杂多晶硅层中的掺杂原子会在隧穿层的表面形成原子层级的“针孔”，使得隧穿接触电阻小。掺杂多晶硅层中接触隧穿层的区域掺杂浓度最高，与隧穿层共同形成更高的非对称偏移势垒层，允许多数载流子通过，少数载流子不通过，即使得多数载流子的收集更加均匀和畅通，提升钝化效果，进而提升电池的效率。

技术研发人员：丰明璋,叶巨洋,蔡永梅,何胜,徐伟智,黄海燕
受保护的技术使用者：正泰新能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12