太阳能电池及其制备方法、光伏组件与流程

本申请涉及光伏电池，具体地讲，涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件。

背景技术：

1、随着太阳能电池技术的不断发展，金属接触区域的复合损失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。为了提高太阳能电池的转换速率，常通过钝化接触来对太阳能电池进行钝化，以降低太阳能电池体内和表面的复合。常用的钝化接触电池有异质结(heterojunction with intrinsic thin-layer，hit)电池和隧穿氧化层钝化接触(tunnel oxide passivated contact，topcon)电池。然而，现有电池的钝化结构的钝化性能提升有限，使得钝化接触电池的转换效率有待提高，且不易量产。

2、因此，如何提升钝化接触电池的钝化性能成为光伏产业急需解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请提出一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，该太阳能电池能够改善金属化区域钝化性能偏低的同时，还能够保证载流子的横向运输能力。

2、第一方面，本申请提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：半导体衬底，所述半导体衬底具有相对设置的第一表面和第二表面；

3、位于所述半导体衬底第一表面的发射极和第一钝化层；

4、位于所述半导体衬底第二表面的隧穿层；

5、位于所述隧穿层表面的第一掺杂导电层和阻滞层，其中，所述第一掺杂导电层位于所述隧穿层与所述阻滞层之间，所述第一掺杂导电层和所述阻滞层对应于金属化区域；

6、位于所述隧穿层表面的第二掺杂导电层，所述第二掺杂导电层覆盖非金属化区域的所述隧穿层和所述阻滞层，所述第二掺杂导电层的掺杂浓度大于所述第一掺杂导电层的掺杂浓度；

7、位于所述第二掺杂导电层表面的第二钝化层；

8、穿透所述第二钝化层与所述第二掺杂导电层形成接触的第二电极及穿透所述第一钝化层与所述发射极形成接触的第一电极。

9、第二方面，本申请提供一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

10、提供半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的第一表面和第二表面；

11、在制绒后的所述半导体衬底的第一表面形成发射极；

12、在所述半导体衬底的第二表面形成隧穿层；

13、在所述隧穿层的表面形成第一非导电层，所述第一非导电层对应于金属化区域和非金属化区域；

14、在所述第一非导电层表面形成阻滞层，其中，所述阻滞层对应于金属化区域；

15、在所述第一非导电层和所述阻滞层的表面形成第二非导电层，对所述第二非导电层进行掺杂处理，使得所述第二非导电层和位于非金属化区域的所述第一非导电层转变为第二掺杂导电层、位于金属化区域的所述第一非导电层转变为第一掺杂导电层，其中，所述第二掺杂导电层的掺杂浓度大于所述第一掺杂导电层的掺杂浓度；

16、在所述第二掺杂导电层的表面形成第二钝化层及在所述发射极的表面形成第一钝化层；

17、在所述第二钝化层表面形成第二电极及在所述第一钝化层表面形成第一电极。

18、第三方面，本申请实施例提供一种光伏组件，所述光伏组件包括盖板、封装材料层、太阳能电池串，所述太阳能电池串包括多个第一方面所述的制备方法制备的太阳能电池或第二方面所述的太阳能电池。

19、本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：

20、本申请通过仅在电池第二表面的金属化区域设置低浓度的第一掺杂导电层以及阻滞层，而在电池第二表面整个表面设置浓度较高的第二掺杂导电层，一方面，浓度较低的第一掺杂导电层与隧穿层接触，能够减少掺杂元素对于隧穿层的钝化影响，降低金属化区域的复合电流密度j0,metal，同时浓度较低的第一掺杂导电层与半导体衬底之间的准费米能级的差值qvd较小，有利于提升理论开路电压，有利于提升太阳能电池的光电转换效率；此外，浓度较高的第二掺杂导电层存在于金属化区域和非金属化区域，能够保证电池背面载流子的横向传输速率，而且，处于非金属化区域的第二掺杂导电层与半导体衬底之间的距离较近，能够避免因为设置低浓度的第一掺杂导电层和阻滞层使得第二掺杂导电层与半导体衬底之间距离太远而导致第二掺杂导电层的能带弯曲效果减弱太多，从而保证载流子的选择性传输。

技术特征：

1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括：

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂导电层的掺杂浓度大于所述第一掺杂导电层的掺杂浓度。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层的宽度与所述阻滞层的宽度之比为1:(1～2)。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层为掺磷多晶硅层，所述掺磷多晶硅层中磷元素的浓度为1e19 cm-3～1.5e21cm-3；或所述第一掺杂导电层为掺砷多晶硅层，所述掺砷多晶硅层中砷元素的浓度为1e19cm-3～1.5e21cm-3。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层为掺硼多晶硅层，所述掺硼多晶硅层中硼元素的浓度为1e18 cm-3～4.5e19cm-3；或所述第一掺杂导电层为掺镓多晶硅层，所述掺镓多晶硅层中镓元素的浓度为1e18cm-3～4.5e19cm-3。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂导电层为掺磷多晶硅层，所述掺磷多晶硅层中磷元素的浓度为5e19 cm-3～2e21cm-3；或所述第二掺杂导电层为掺砷多晶硅层，所述掺砷多晶硅层中砷元素的浓度为5e19 cm-3～2e21cm-3。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂导电层为掺硼多晶硅层，所述掺硼多晶硅层中硼元素的浓度为5e18 cm-3～5e19cm-3；或所述第二掺杂导电层为掺镓多晶硅层，所述掺镓多晶硅层中镓元素的浓度为5e18 cm-3～5e19cm-3。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述阻滞层的材质包括硅氧化物、硅碳化物、硅氮化物和镁氟化物中的至少一种；和/或所述阻滞层的厚度为0.5nm～4nm。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，位于所述非金属化区域的第二掺杂导电层的掺杂浓度大于位于所述金属化区域的第二掺杂导电层的掺杂浓度。

10.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括盖板、封装材料层和太阳能电池串，所述太阳能电池串包括根据权利要求1～9任一项所述的太阳能电池。

技术总结
本申请涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，包括：半导体衬底，半导体衬底具有相对设置的第一表面和第二表面；位于半导体衬底第一表面的发射极和第一钝化层；位于半导体衬底第二表面的隧穿层；位于隧穿层表面的第一掺杂导电层和阻滞层，其中，第一掺杂导电层位于隧穿层与阻滞层之间，第一掺杂导电层和阻滞层对应于金属化区域；位于隧穿层表面的第二掺杂导电层，第二掺杂导电层覆盖非金属化区域的隧穿层和阻滞层，第二掺杂导电层的掺杂浓度大于第一掺杂导电层的掺杂浓度；位于第二掺杂导电层表面的第二钝化层；穿透第二钝化层与第二掺杂多晶硅层形成接触的第二电极及穿透第一钝化层与发射极形成接触的第一电极。

技术研发人员：张彼克,徐梦微,金井升,张昕宇
受保护的技术使用者：浙江晶科能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14