用于制备异质结太阳能电池的设备、系统及方法与流程

本技术属于太阳能电池制备，具体涉及一种用于制备异质结太阳能电池的设备、系统及方法。

背景技术：

1、异质结太阳能电池是一种较为高效的晶硅太阳能电池，因其工艺制程简洁、较低的工艺温度、较高的光电转换效率、易薄片化、无pid等优点已成为目前主要的高效电池发展方向，已得到了大规模的发展。现有的一些异质结太阳能电池结构包括硅衬底，位于硅衬底受光面的第一本征层、n型掺杂层、第一透明导电膜层和第一电极，位于硅衬底背光面的第二本征层、p型掺杂层、第二透明导电膜层和第二电极。其中，为了优化硅衬底界面位置处的钝化，提高开路电压和填充因子，第一本征层和第二本征层一般都包含两层或两层以上的(多层)子本征层。

2、然而，相关技术中，用于制备包含多层子本征层的本征层的异质结太阳能电池在同一工艺腔室内进行，无法满足不同的子本征层的不同工艺需求，无法优化膜层组合，可能导致所制备的子本征层的膜质较差，缺陷较多，进而对进一步提升异质结太阳能电池的转换效率造成限制，还有待于进一步改进。

技术实现思路

1、鉴于存在的上述问题，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供一种用于制备异质结太阳能电池的设备及方法，可以满足多个子膜层的不同制备需求，有助于提升膜层的质量，进而提升太阳能电池的光电转换效率。

2、为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：

3、根据本技术的一个方面，本技术实施例提供了一种用于制备异质结太阳能电池的设备，所述异质结太阳能电池包括硅衬底，依次层叠设置于所述硅衬底第一表面的第一本征钝化层和第一掺杂层，以及依次层叠设置于所述硅衬底第二表面的第二本征钝化层和第二掺杂层，所述第一本征钝化层包括第一子本征层和第二子本征层，所述第二本征钝化层包括第三子本征层和第四子本征层；所述设备包括：

4、第一工艺腔体，用于制备所述第一子本征层；

5、第二工艺腔体，所述第二工艺腔体与所述第一工艺腔体相连通，所述第二工艺腔体用于制备所述第二子本征层；

6、或者，第一工艺腔体，用于制备所述第三子本征层；

7、第二工艺腔体，所述第二工艺腔体与所述第一工艺腔体相连通，所述第二工艺腔体用于制备所述第四子本征层；

8、所述第一工艺腔体内的工艺温度低于所述第二工艺腔体内的工艺温度至少25℃。

9、另外，根据本技术的用于制备异质结太阳能电池的设备，还可以具有如下附加的技术特征：

10、在其中的一些实施方式中，所述第一工艺腔体内的工艺温度范围为130～200℃，所述第二工艺腔体内的工艺温度范围为180～250℃。

11、在其中的一些实施方式中，所述第一工艺腔体与所述第二工艺腔体通过第一门阀连通，所述第一工艺腔体和所述第二工艺腔体内分别设有第一加热装置和第二加热装置，所述第一工艺腔体和所述第二工艺腔体内还分别设有第一传输机构和第二传输机构；在所述第一工艺腔体内完成所述第一子本征层或所述第三子本征层的制备之后，开启所述第一门阀，进入至所述第二工艺腔体内，调节所述第二加热装置的温度，进行相应的所述第二子本征层或所述第四子本征层的制备。

12、在其中的一些实施方式中，所述设备还包括加热腔体，所述加热腔体位于所述第一工艺腔体和所述第二工艺腔体之间；所述第一工艺腔体的出口端通过第二门阀与所述加热腔体的入口端相连通，所述加热腔体的出口端通过第三门阀与所述第二工艺腔体的入口端相连通。

13、在其中的一些实施方式中，所述设备还包括第三工艺腔体，所述第三工艺腔体位于所述第一工艺腔体和所述第二工艺腔体之间；所述第一工艺腔体的出口端通过第四门阀与所述第三工艺腔体的入口端相连通，所述第三工艺腔体的出口端通过第五门阀与所述第二工艺腔体的入口端相连通。

14、在其中的一些实施方式中，所述第一本征钝化层还包括第五子本征层，其中，所述第一子本征层、所述第五子本征层和所述第二子本征层依次层叠设置；和/或，所述第二本征钝化层还包括第六子本征层，其中，所述第三子本征层、所述第六子本征层和所述第四子本征层依次层叠设置；所述第三工艺腔体用于制备所述第五子本征层或所述第六子本征层，所述第三工艺腔体内的工艺温度大于或等于所述第一工艺腔体内的工艺温度，所述第三工艺腔体内的工艺温度小于或等于所述第二工艺腔体内的工艺温度。

15、在其中的一些实施方式中，所述设备还包括缓冲腔体，所述缓冲腔体内设有传输机构；所述第一工艺腔体通过第六门阀与所述缓冲腔体的第一端相连通，所述第二工艺腔体通过第七门阀与所述缓冲腔体的第二端相连通，所述第一端和所述第二端呈角度的布设。

16、根据本技术的又一个方面，本技术实施例提供了一种用于制备异质结太阳能电池的系统，所述异质结太阳能电池包括硅衬底，依次层叠设置于所述硅衬底第一表面的第一本征钝化层和第一掺杂层，以及依次层叠设置于所述硅衬底第二表面的第二本征钝化层和第二掺杂层，所述第一本征钝化层包括第一子本征层和第二子本征层，所述第二本征钝化层包括第三子本征层和第四子本征层；所述系统依次包括：第一镀膜设备和第二镀膜设备；

17、所述第一镀膜设备至少包括：

18、第一工艺腔体，用于制备所述第一子本征层；

19、第二工艺腔体，所述第二工艺腔体与所述第一工艺腔体相连通，所述第二工艺腔体用于制备所述第二子本征层；

20、第一工艺掺杂腔，用于制备所述第一掺杂层；

21、所述第二镀膜设备至少包括：

22、第一工艺腔体，用于制备所述第三子本征层；

23、第二工艺腔体，所述第二工艺腔体与所述第一工艺腔体相连通，所述第二工艺腔体用于制备所述第四子本征层；

24、第二工艺掺杂腔，用于制备所述第二掺杂层；

25、其中，所述第一工艺腔体内的工艺温度低于所述第二工艺腔体内的工艺温度至少25℃。

26、根据本技术的又一个方面，本技术实施例提供了一种用于制备异质结太阳能电池的系统，所述异质结太阳能电池包括硅衬底，依次层叠设置于所述硅衬底第一表面的第一本征钝化层和第一掺杂层，以及依次层叠设置于所述硅衬底第二表面的第二本征钝化层和第二掺杂层，所述第一本征钝化层包括第一子本征层和第二子本征层，所述第二本征钝化层包括第三子本征层和第四子本征层；所述系统依次包括：第一镀膜设备、第二镀膜设备和第三镀膜设备；

27、所述第一镀膜设备至少包括：

28、第一工艺腔体，用于制备所述第一子本征层；

29、第二工艺腔体，所述第二工艺腔体与所述第一工艺腔体相连通，所述第二工艺腔体用于制备所述第二子本征层；

30、所述第二镀膜设备至少包括：

31、第一工艺腔体，用于制备所述第三子本征层；

32、第二工艺腔体，所述第二工艺腔体与所述第一工艺腔体相连通，所述第二工艺腔体用于制备所述第四子本征层；

33、第二工艺掺杂腔，用于制备所述第二掺杂层；

34、第三镀膜设备至少包括：

35、第一工艺掺杂腔，用于制备所述第一掺杂层；

36、其中，所述第一工艺腔体内的工艺温度低于所述第二工艺腔体内的工艺温度至少25℃。

37、在其中的一些实施方式中，所述第一工艺腔体和所述第二工艺腔体之间还设置有加热腔体。

38、在其中的一些实施方式中，所述第一工艺腔体和所述第二工艺腔体之间还设置有第三工艺腔体，其用于在所述第一子本征层和所述第二子本征层之间制备第五子本征层，或用于在所述第三子本征层和所述第四子本征层之间制备第六子本征层。

39、根据本技术的另一个方面，本技术实施例提供了一种制备异质结太阳能电池的方法，所述方法至少使用两台如前所述的用于制备异质结太阳能电池的设备；所述方法包括：

40、提供硅衬底，所述硅衬底包括相对设置的第一表面和第二表面；

41、在一台所述设备的第一工艺腔体内，在第一工艺温度和第一沉积速率的条件下，在硅衬底的第一表面沉积第一子本征层，在第二工艺腔体内，在第二工艺温度和第二沉积速率的条件下，在第一子本征层的表面沉积第二子本征层；

42、在另一台所述设备的第一工艺腔体内，在第一工艺温度和第一沉积速率的条件下，在硅衬底的第二表面沉积第三子本征层，在第二工艺腔体内，在第二工艺温度和第二沉积速率的条件下，在第三子本征层的表面沉积第四子本征层；

43、所述第一工艺温度低于所述第二工艺温度至少25℃。

44、在其中的一些实施方式中，所述第一工艺温度的范围为130～200℃，所述第二工艺温度的范围为180～250℃。

45、实施本发明的技术方案，至少具有以下有益效果：

46、在本技术实施例中，所提供的用于制备异质结太阳能电池的设备，包括第一工艺腔体和第二工艺腔体，可在第一工艺腔体和第二工艺腔体中制备不同的膜层，如在第一工艺腔体中制备靠近硅衬底表面的第一子本征层或第三子本征层，在第二工艺腔体中制备远离硅衬底表面的第二子本征层或第四子本征层，且第一工艺腔体和第二工艺腔体的工艺温度不同，也即采用两个工艺腔体差异化工艺温度，完成各子本征层的制备，从而可以满足多个子膜层的不同制备需求，有助于提升膜层的质量。

47、相较于现有的电池制备受限于薄膜沉积设备的单腔体设计，采用单一工艺条件的完成各子本征层的沉积，本技术采用多个工艺腔体差异化工艺温度，完成各子本征层的制备，可满足异质结电池的钝化需求，并能满足异质结太阳能电池产品对本征非晶硅基薄膜的多重要求，进而达到提升电池的光电转换效率的效果。

48、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。