[实用新型]一种双面钝化太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种双面钝化太阳能电池。

背景技术

双面太阳电池发展的重要方向是采用双面钝化的结构，例如P型基片PERC(passivated emitter and rear side cell)电池和N型基片PERT(passivated emitter and rear total diffused)电池等。由于硅片表面态的存在，使得表面的复合速率比较高，影响少数载流子(少子)寿命。钝化层通过化学钝化和场效应钝化作用，可以降低硅片表面的复合速率。化学钝化通过饱和硅片表面的悬挂键，降低各种缺陷态密度，减少表面复合中心来降低复合速率；场效应钝化通过钝化膜中固定电荷的电场在界面处形成静电场作用，减少表面受电场排斥的载流子浓度，从而降低复合速率。

目前太阳能生产中应用比较广泛的钝化膜有SiO₂、SiNx和Al₂O₃，其中SiO₂表面固定正电荷浓度为10¹⁰cm^-2，主要依靠化学钝化作用进行表面钝化，适合钝化P型和N型硅表面；为了区分两种方法制备的SiO₂，将热氧化制备的称为T-SiO₂，将PECVD制备的称为P-SiO₂，SiO₂为两种方法制备薄膜的统称。T-SiO₂钝化性能好，采用产线的扩散炉可双面同时氧化，但要经过高温(≥900℃)氧化过程，高温过程会降低硅的体少子寿命，不利于电池性能，在晶硅电池的钝化中很少采用。低温热氧化(＜900℃)薄膜沉积速度较慢，1-3nm厚的T-SiO₂就可起到很好的钝化作用，但在与SiNx叠层使用时对P型面的钝化具有限制性，因为过薄的T-SiO₂对SiNx的场效应影响很小，SiNx固定正电荷形成的电场不利于P型面的钝化。P-SiO₂薄膜沉积速度快，但钝化性能一般。SiO₂表面钝化性能比较稳定，但碱离子阻挡能力差。

实用新型内容

为了克服以上问题，本实用新型旨在提供一种双面钝化太阳能电池，从而提高太阳能电池的灵敏度和发射效率，实现高效太阳能电池的微型化。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种双面钝化太阳能电池，包括硅衬底，在硅衬底正面的绒面结构，在绒面结构底部的N+层，在绒面结构上的正电极，在硅衬底背面的背面SiO₂层，在SiO₂层背面的背面氮化硅钝化层，在背面氮化硅钝化层背面的铝硅合金层，以及位于铝硅合金层背面的背电极，在绒面结构上表面从下往上依次具有正面SiO₂层和正面氮化硅钝化层，所述正电极穿过正面氮化硅钝化层、正面SiO₂层和绒面结构而进入N+层中；在硅衬底和背面SiO₂层之间还具有P+层；所述背面SiO₂层包括从上到下还依次堆叠的第一SiO₂层和第二SiO₂层；第一背电极穿过铝硅合金层进入到背面氮化硅钝化层中；所述第一SiO₂层的厚度小于或等于所述第二SiO₂层。

优选地，所述第一SiO₂层为热氧化SiO₂层，所述第二SiO₂层为等离子体增强化学气相沉积SiO₂层，所述正面SiO₂层为热氧化SiO₂层。

优选地，所述P+层的厚度大于所述第一SiO₂层的厚度，也大于所述第二SiO₂层的厚度。

优选地，所述第一SiO₂层的厚度大于所述正面SiO₂层的厚度，所述第二SiO₂层的厚度大于所述正面SiO₂层的厚度。

优选地，所述第一SiO₂层的厚度为1～3nm。

优选地，所述第二SiO₂层的厚度为2～10nm。

优选地，所述正面SiO₂层的厚度为1～3nm。