太阳能电池及其制作方法、光伏组件与流程

本技术实施例涉及光伏领域，特别涉及一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件。

背景技术：

1、随着太阳能电池技术的不断发展，太阳光的吸收效率成为制约太阳能电池转换效率进一步提高的重要因素之一。太阳能电池的吸收效率与钝化结构的参数有关，钝化结构的参数包括但不限于叠层结构、膜层组分以及膜层厚度，因此优化钝化结构的参数成为提升太阳能电池转换效率的关键。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件，有利于提升太阳能电池和光伏组件的吸收效率。

2、为解决上述问题，本技术实施例提供一种太阳能电池，包括：基底，所述基底具有相对的前表面和后表面；设置在为金字塔绒面的所述前表面上的第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，其中，所述第二钝化层位于所述第一钝化层和所述第三钝化层之间，所述第一钝化层包含电介质材料，所述第二钝化层包含第一氮化硅simnn材料，n/m∈[0.5，1]；设置在为非金字塔绒面的所述后表面上的隧穿氧化层和掺杂导电层；所述电介质材料为氧化铝alxoy材料，且y/x∈[1.1，1.5]；其中，y/x和n/m为对应的原子数量比。

3、在一些实施例中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第三钝化层的第三折射率；其中，所述第三折射率为所述第三钝化层的多层子膜层的平均折射率。

4、在一些实施例中，太阳能电池包括设置在所述第一钝化层与所述第二钝化层之间的第一中间层；其中，所述第一中间层的材料为氧化硅材料，并且厚度为0.5nm至3nm。

5、在一些实施例中，太阳能电池包括设置在所述第二钝化层与所述第三钝化层之间的第二中间层；其中，所述第二中间层的材料为碳氮氧化硅材料，并且厚度小于10nm。

6、在一些实施例中，太阳能电池还包括：第四钝化层，所述第四钝化层位于所述掺杂导电层背离所述基底的一侧，所述第四钝化层包括第二氮化硅sianb材料，并且a/b∈[3.5，6.8]，其中，a/b为对应的原子数量比。

7、在一些实施例中，所述第四钝化层包括多层子膜层。

8、在一些实施例中，在所述后表面朝向所述掺杂导电层的方向上，所述第四钝化层的不同子膜层的折射率逐渐降低。

9、在一些实施例中，所述第四钝化层包括底层钝化层、中间钝化层以及顶层钝化层；其中，所述底层钝化层覆盖所述掺杂导电层的表面，并且在垂直于所述后表面的方向上，所述底层钝化层的厚度为10～20nm；在垂直于所述后表面的方向上，所述中间钝化层的厚度为20～30nm；在垂直于所述后表面的方向上，所述顶层钝化层的厚度为30～50nm。

10、在一些实施例中，所述底层钝化层的折射率为2.12～2.2，所述中间钝化层的折射率为2.10～2.12，所述顶层钝化层的折射率为2.09～2.10。

11、在一些实施例中，所述第二钝化层的原子数量比n/m∈[0.56，0.7]。

12、在一些实施例中，所述第三钝化层包括氮氧化硅sioinj材料，j/i∈[0.1，0.6]。

13、在一些实施例中，所述第三钝化层中硅原子数占比大于氮原子数占比以及氧原子数占比。

14、在一些实施例中，所述基底为n型半导体基底并包括基区和发射极；其中，所述基区包括n型掺杂元素，所述发射极包括p型掺杂元素，并且所述第一钝化层覆盖所述发射极。

15、在一些实施例中，所述第一钝化层还包括覆盖为金字塔绒面的所述前表面的氧化硅材料，所述氧化硅材料介于所述基底和所述电介质材料之间；其中，在垂直于所述前表面的方向上，所述氧化硅材料组成的膜层的厚度为0.5～2nm。

16、在一些实施例中，所述隧穿氧化层的材料为包括氧化硅的电介质材料，所述掺杂导电层的材料为掺杂硅。

17、在一些实施例中，所述掺杂导电层为掺杂多晶硅层，且所述掺杂导电层的折射率为3.5～4.5。

18、在一些实施例中，在垂直于所述后表面的方向上，所述掺杂导电层的厚度为80nm～160nm。

19、在一些实施例中，所述为非金字塔绒面的后表面具有层叠的台阶形貌。

20、在一些实施例中，所述第二钝化层和所述第三钝化层均为叠层结构。

21、在一些实施例中，所述第二钝化层和所述第三钝化层的叠层结构中不同子膜层的折射率在远离所述前表面的方向上逐渐降低。

22、相应地，本技术实施例还提供一种光伏组件，包括：电池串，由多个上述任一项所述的太阳能电池连接而成；封装胶膜，用于覆盖所述电池串的表面；盖板，用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。

23、相应地，本技术实施例还提供一种太阳能电池的制作方法，包括：提供基底，所述基底具有相对的前表面和后表面；在为金字塔绒面的所述前表面上设置第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，其中所述第一钝化层包含电介质材料，所述第二钝化层包含第一氮化硅simnn材料，n/m∈[0.5，1]；在为非金字塔绒面的所述后表面上设置隧穿氧化层和掺杂导电层；其中，所述电介质材料为氧化铝alxoy材料，且y/x∈[1.1，1.5]；其中，y/x和n/m为对应的原子数量比。

24、在一些实施例中，制作方法还包括采用碱溶液对为非金字塔绒面的所述后表面进行抛光处理，包括：采用质量分数为5％～15％的所述碱溶液清洗所述后表面，去除多孔硅；采用喷淋方式将所述碱溶液的微液滴滴至所述后表面进行粗糙化处理，再用质量分数为5％～10％的氢氟酸进行预清洗；采用抛光液对所述后表面进行抛光，其中，抛光温度为70℃～80℃，抛光时间＜260s；其中，所述抛光液包括质量分数为1％～15％的naoh、质量分数为1％～15％的koh及质量分数为0.5％～2.5％的添加剂。

25、在一些实施例中，所述碱溶液中包括有机碱和无机碱中的至少一种；其中，所述无机碱包括naoh、koh、ga(oh)2、nh3.h2o，所述有机碱包括三乙胺、硝基苯酚、吡啶、奎宁、秋水仙素。

26、在一些实施例中，采用变温式工艺以及化学气相沉积法在为非金字塔绒面的所述后表面上沉积形成所述隧穿氧化层；其中，在沉积过程中，控制升温速率为0.5℃/min～3℃/min，沉积温度为560℃～620℃，沉积时间为3min～10min。

27、在一些实施例中，所述在为非金字塔绒面的所述后表面上设置隧穿氧化层和掺杂导电层，包括：将碱抛光后的所述基底置于低压化学气相沉积设备中，通入20l至60l的氧源；按照升温速率为0.5℃/min～3℃/min将所述低压化学气相沉积设备内的温度加热至560℃～620℃，沉积时间为3min～10min，形成所述隧穿氧化层；通入硅烷气体，形成多晶硅层；对所述多晶硅层进行原位掺杂，形成所述掺杂导电层。

28、在一些实施例中，所述在为金字塔绒面的所述前表面上设置第一钝化层、第二钝化层以及第三钝化层，包括：采用原子层沉积工艺形成所述第一钝化层；其中，反应物包括三甲基铝和水，沉积温度为150℃～250℃。

29、在一些实施例中，制作方法还包括：在所述掺杂导电层背离所述基底的一侧设置第四钝化层，所述第四钝化层包括第二氮化硅sianb材料，并且a/b∈[3.5，6.8]，其中，a/b为对应的原子数量比。

30、在一些实施例中，所述第四钝化层包括2～4层的子膜层。

31、在一些实施例中，在远离所述基底的方向上，不同子膜层的折射率逐渐降低。

32、在一些实施例中，所述第四钝化层的反应物为硅烷和氨气。

33、与相关技术相比，本技术实施例提供的技术方案具有以下优点：

34、上述技术方案中，通过在第二钝化层背离基底的一侧设置包含氮氧化硅材料的第三钝化层，有利于使得太阳能电池对于短波光线能够有较好的吸收效率，同时，通过对氮氧化硅材料的原子数比值进行限制，有利于使得第三钝化层具有较高的折射率，使得外部光线以更小的入射角入射至基底内；此外，对第二钝化层中第一氮化硅材料的原子数占比进行限制，使得第二钝化层相对于第三钝化层具有较高的折射率，有利于减少光线的内反射和出射，同时，使得第二钝化层具有较弱的正电性，有利于避免第二钝化层对第一钝化层的场钝化效果以及对基底的光电效应造成影响。