太阳电池及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115985991A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211668915.0(22)申请日2022.12.22(71)申请人通威太阳能(成都)有限公司地址610000四川省成都市双流区西南航空港经济开发区工业集中发展区六期内(72)发明人项文翔龙巍(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师覃蛟(51)Int.Cl.H01L31/074(2012.01)H01L31/18(2006.01)H01L31/20(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称太阳电池及其制备方法(57)摘要本申请涉及一种太阳电池及其制备方法，属于太阳电池技术领域。该太阳电池包括单晶硅片、位于单晶硅片两个表面的介质层，位于两个介质层表面的本征非晶硅层，位于两个本征非晶硅层表面的掺杂非晶硅层；其中，介质层为除硅以外的异质元素与硅键接的层结构；异质元素为VA族、VIA族、VIIA族的主族元素。该太阳电池从原理上改善了单晶硅表面的外延生长，减少单晶硅/本征非晶硅界面处缺陷密度，改善本征非晶硅层的钝化效果，提高HJT太阳电池的开路电压和转换效率。CN115985991ACN115985991A权利要求书1/1页1.一种太阳电池，其特征在于，包括单晶硅片、位于所述单晶硅片两个表面的介质层，位于两个所述介质层表面的本征非晶硅层，位于两个所述本征非晶硅层表面的掺杂非晶硅层；其中，所述介质层为除硅以外的异质元素与硅键接的层结构；所述异质元素为VA族、VIA族、VIIA族的主族元素。2.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述异质元素为氮、砷、氧、硫、氟、氯、溴中的一种。3.根据权利要求2所述的太阳电池，其特征在于，所述异质元素为氮，每个氮上形成三个N‑Si键；或，所述异质元素为砷，每个砷上形成三个As‑Si键。4.根据权利要求1‑3任一项所述的太阳电池，其特征在于，所述介质层的厚度为0.5‑1nm。5.一种权利要求1‑4任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，在单晶硅片的两个表面形成介质层，在两个所述介质层的表面形成本征非晶硅层，在两个所述本征非晶硅层的表面形成掺杂非晶硅层；其中，形成所述介质层的方式包括：使所述单晶硅片表面的硅悬挂键与所述异质元素形成键接，所述异质元素为VA族、VIA族、VIIA族的主族元素。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述异质元素为氮、砷、硫中的一种，形成所述介质层的方式包括：通入氢化物气体进行热沉积，使氮、砷或硫与单晶硅片表面的所述硅悬挂键形成键连接。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述异质元素为As，形成所述介质层的方式包括：在温度为180‑220℃、功率为500‑1000W，气体压强为50‑100Pa，极间距为23‑30mm的条件下通入流量为1500‑2000sccm的AsH3气体，形成厚度为0.5‑1nm的介质层。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述异质元素为氧，形成所述介质层的方式包括：控制含氧气体或液体与单晶硅片表面的所述硅悬挂键反应，以形成Si‑O键。9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述异质元素为氟、氯、溴中的一种，形成所述介质层的方式包括：控制氢化物酸溶液与单晶硅片表面的所述硅悬挂键反应形成键接。10.根据权利要求6‑9任一项所述的制备方法，其特征在于，形成所述本征非晶硅层的方式包括：在温度为180‑220℃，功率300‑600W，气体压强50‑100Pa，极间距23‑30mm的条件下通入流量为1000～5000sccm的SiH4气体和流量为1000～5000sccm的H2，形成厚度为4～6nm的本征非晶硅层。2CN115985991A说明书1/8页太阳电池及其制备方法技术领域[0001]本申请涉及太阳电池技术领域，且特别涉及一种太阳电池及其制备方法。背景技术[0002]图1为异质结(HJT)太阳电池的结构示意图，请参阅图1，该HJT太阳电池包括：硅基底10(单晶硅c‑Si(n))，沉积在硅基底10正面的第一本征非晶硅层11(a‑Si:H(i)薄膜)，沉积在硅基底10背面的第二本征非晶硅层12(a‑Si:H(i)薄膜)，沉积在第一本征非晶硅层11表面的n型掺杂非晶硅层13(电子传输层，a‑Si:H(n)薄膜)，沉积在第二本征非晶硅层12表面的P型掺杂非晶硅层14(空穴传输层，a‑Si:H(p)薄膜)，沉积在n型掺杂非晶硅层13表面的第一透明导电氧化层15(TCO薄膜)，沉积在P型掺杂非晶硅层14表面的第二透明导电氧化层16(TCO薄膜)，设置在第一TCO层15上的正面电极17(金属电极)，以及设置在第二TCO层16上的背