一种N型单晶硅HBC太阳能电池结构及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115985992A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211702239.4(22)申请日2022.12.29(71)申请人江苏爱康能源研究院有限公司地址215600江苏省苏州市张家港市杨舍镇华昌路188号申请人江苏爱康科技股份有限公司(72)发明人杨飞连维飞来霸(74)专利代理机构江阴市扬子专利代理事务所(普通合伙)32309专利代理师周青(51)Int.Cl.H01L31/074(2012.01)H01L31/0224(2006.01)H01L31/028(2006.01)H01L31/18(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种N型单晶硅HBC太阳能电池结构及其制备方法(57)摘要本发明涉及的一种N型单晶硅HBC太阳能电池结构及其制备方法，它包括单晶硅衬底，所述单晶硅衬底的正面由上至下依次设有氮化硅层和非晶硅n+型晶体硅层；所述单晶硅衬底的背面设有交替排布的第一背面单元和第二背面单元，所述第一背面单元包括由上至下依次设置的二氧化硅隧穿层、P+型多晶硅层和第一复合膜层，所述第二背面单元包括由上至下依次设置的本征非晶硅层、N+型非晶硅层和第二复合膜层；所述第一复合膜层和第二复合膜层的外侧均设有电极。本发明通过沉积隧穿氧化层和多晶硅的技术，代替非晶硅，解决非晶硅掺杂效率低的问题。CN115985992ACN115985992A权利要求书1/2页1.一种N型单晶硅HBC太阳能电池结构，其特征在于：它包括单晶硅衬底（1），所述单晶硅衬底（1）的正面由上至下依次设有氮化硅层（3）和非晶硅n+型晶体硅层（2）；所述单晶硅衬底（1）的背面设有交替排布的第一背面单元（4）和第二背面单元（5），所述第一背面单元（4）包括由上至下依次设置的二氧化硅隧穿层（41）、P+型多晶硅层（42）和第一复合膜层（43），所述第二背面单元（5）包括由上至下依次设置的本征非晶硅层（51）、N+型非晶硅层（52）和第二复合膜层（53）；所述第一复合膜层（43）和第二复合膜层（53的外侧均设有电极（6）。2.根据权利要求1所述的一种N型单晶硅HBC太阳能电池结构，其特征在于：所述第一复合膜层（43）为TCO导电膜和金属膜的复合膜层，所述第二复合膜层（53）与第一复合膜层（43）的结构相同，也为TCO导电膜和金属膜的复合膜层。3.根据权利要求2所述的一种N型单晶硅HBC太阳能电池结构，其特征在于：所述第一复合膜层（43）中的TCO导电膜采用功函数大于5.2ev的材料，其厚度为10~130nm，第一复合膜层（43）中的金属膜的厚度为10~200nm。4.根据权利要求2所述的一种N型单晶硅HBC太阳能电池结构，其特征在于：所述第二复合膜层（53）中的TCO导电膜采用功函数小于4.2ev的材料，其厚度为10~130nm，第二复合膜层（53）中的金属膜的厚度为10~200nm。5.根据权利要求1所述的一种N型单晶硅HBC太阳能电池结构，其特征在于：所述P+型多晶硅层（42）和N+型非晶硅层（52）之间设有绝缘间隙，该绝缘间隙的间距为0.1~10μm。6.一种权利要求1所述的N型单晶硅HBC太阳能电池结构的制备方法，其特征在于，包括以下内容：步骤一、硅片清洗：选取N型硅片，对其进行清洗、制绒处理；硅片经清洗后制绒，硅片的正面形成绒面层；步骤二、隧穿氧化层、多晶硅沉积：将上述清洗后的硅片，通过LPVCVD或者PECVD等技术在硅片背面形成隧穿氧化层和多晶硅层；步骤三、磷扩散：通过高温硼扩散将磷扩展至多晶硅层，形成有效掺杂层；步骤四、激光刻蚀：电池片背面N区通过激光刻蚀工序将部分N区的隧穿氧化层和多晶硅进行消融刻蚀；激光刻蚀区域为背面P区及绝缘间隙之和；步骤五、硅片高效清洗；步骤六、正面本征非晶硅层沉积：通过PECVD、HWCVD或LPCVD技术在电池片的正面镀上本征非晶硅薄膜；步骤七、正面减反膜沉积：通过PECVD技术在电池片正面镀上减反膜，减反膜采用微氮化硅材料；步骤八、背面本征非晶硅层沉积：通过PECVD、HWCVD或LPCVD技术在电池片的背面镀上本征非晶硅薄膜；步骤九、背面P型非晶硅层沉积：采用掩膜‑刻蚀技术沉积P型非晶硅层，保护区域大小为N区掺杂区域及间隙大小之和；2CN115985992A权利要求书2/2页通过PECVD、HWCVD或LPCVD技术在电池片镀上P型掺杂非晶硅薄膜；步骤十、TCO及金属膜复合膜层沉积通过PVD或RPD设备技术在电池片上镀TCO导电膜及金属膜；采用掩膜‑刻蚀工艺实现P区和N区TCO导电膜分别沉膜；采用PVD或RPD设备技术沉积金属膜；步骤十、电极制备；步骤十一、测试。7.根据权利要求6所述的一种N型单晶硅HBC太阳能电池