一种异质结太阳能电池及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115763608A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211530546.9(22)申请日2022.12.01(71)申请人国家电投集团新能源科技有限公司地址330000江西省南昌市高新技术产业开发区高新二路18号创业园创业大厦302室(72)发明人宿世超王伟田宏波李世岚宫元波(74)专利代理机构南昌大牛知识产权代理事务所(普通合伙)36135专利代理师戴龙泽(51)Int.Cl.H01L31/074(2012.01)H01L31/0352(2006.01)H01L31/20(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种异质结太阳能电池及其制备方法(57)摘要本发明涉及太阳能电池技术领域，具体公开了一种异质结太阳能电池及其制备方法，包括N型单晶硅片受光面叠设第一N+扩散层、本征非晶硅层、第一N型非晶硅层、第二N型非晶氧化硅层、第三N型非晶硅层、TCO导电薄膜层及栅线电极；背光面叠设第二N+扩散层、本征非晶硅层、第一P型非晶硅层、第二P型非晶硅层、第三P型非晶硅层、TCO导电薄膜层及栅线电极；受光面设置第一N+扩散层，能提供额外的场钝化效果提升少数载流子寿命，背光面引入第二N+层扩散与P型非晶硅层形成更强的PN结内建电场，提高电池转化效率，双面沉积多层非晶硅层，保留高钝化效果，提高电池的光生电流，降低光生载流子传输时的电阻损失。CN115763608ACN115763608A权利要求书1/2页1.一种异质结太阳能电池，其特征在于，包括N型单晶硅片，所述N型单晶硅片受光面依次叠设第一N+扩散层、第一本征非晶硅层、第一N型非晶硅层、第二N型非晶氧化硅层、第三N型非晶硅层、第一TCO导电薄膜层以及栅线电极；所述N型单晶硅片背光面依次叠设第二N+扩散层、第二本征非晶硅层、第一P型非晶硅层、第二P型非晶硅层、第三P型非晶硅层、第二TCO导电薄膜层以及栅线电极。2.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一N+扩散层方阻为50Ω～500Ω，磷掺杂浓度为1019cm‑3～1021cm‑3，磷原子扩散深度为0.1μm～1μm，所述第二N+扩散层方阻为100Ω～1000Ω，磷掺杂浓度为1017cm‑3～1020cm‑3，磷原子扩散深度为0.1μm～0.5μm。3.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一N型非晶硅、所述第二N型非晶硅层、所述第三N型非晶硅层厚度均为1nm～10nm，且磷掺杂浓度依次增加。4.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一P型非晶硅层、所述第二P型非晶硅层和所述第三P型非晶硅层厚度均为1nm～10nm；且硼掺杂浓度依次增加。5.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶硅层厚度为2nm～20nm，所述第二本征非晶硅层厚度为2nm～20nm。6.一种异质结太阳能电池制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S100：对N型单晶硅片进行预清洗：利用双氧水和氢氧化钠混合溶液对N型单晶硅片进行清洗，去除表面杂质；步骤S200：对预清洗后的N型单晶硅片进行制绒：将N型单晶硅片置于0.5％～10％浓度的氢氧化钾或氢氧化钠溶液溶液中进行反应；其中反应环境温度为50℃～90℃，反应时间控制在1min～20min；使N型单晶硅片双面形成金字塔陷光结构的绒面；步骤S300：对已形成绒面的N型单晶硅片双表面制N+扩散层：在已形成绒面的N型单晶硅片双面使用磷掺杂靶材沉积磷掺杂源层，其中受光面磷掺杂靶材浓度大于背光面磷掺杂靶材浓度，再将N型单晶硅片放置扩散炉内进行热处理制得N+扩散层及PSG层；步骤S400：去除N型单晶硅片双表面的PSG层：将制得N+扩散层后的N型单晶硅片放置在浓度为0.5％～50％的氢氟酸水溶液中去除双面PSG层，使N型单晶硅片双面的N+扩散层裸露，再采用RCA清洗工艺对N型单晶硅片进行清洗，去除表面金属离子污染，形成了双面带有不同磷掺杂浓度的N+扩散层的绒面结构；步骤S500：采用PECVD化学沉积法在含N+扩散层绒面结构的N型单晶硅片受光面依次沉积第一本征非晶硅、第一N型非晶硅层、第二N型非晶氧化硅层和第三N型非晶硅层，背光面依次沉积本第二征非晶硅、第一P型非晶硅层、第二P型非晶硅层和第三P型非晶硅层，制得异质结太阳能电池中间体；步骤S600：采用PVD或者RPD物理法在异质结太阳能电池中间体双面分别沉积TCO导电薄膜，所述TCO导电薄膜厚度为50nm～200nm，折射率为1.6～2.5；步骤S700：采用丝网印刷法在沉积TCO导电薄膜后的异质结太阳能电池中间体双面分别印刷含银的浆料栅线，栅线分为主栅线和副栅线，主栅线