[发明专利]太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池，特别涉及一种具有钝化减反层和钝化背反层的太阳能电池。

背景技术

随着人们环保意识的提高，太阳能作为一种清洁能源，越来越受到人们的青睐。因此人们希望能够提供具有更高效率的太阳能电池。提高太阳能电池效率的关键因素在于减小电池表面的载流子复合损失。其中一种最有效的方法是通过在太阳能电池的表面覆盖一层合适的电介质材料以减小硅电池表面硅的缺陷密度。这样的设置能够减少载流子在表面附近通过缺陷复合，达到表面“钝化”的目的。近些年，拥有双面钝化电介质膜的太阳能电池，比如“发射极钝化和局部背接触”电池(PERC)和“发射极钝化和背部全扩散”电池(PERT)，已经逐渐受到光伏工业界的认可，并且产能逐渐扩大。

然而现有的用于表面钝化的电介质材料普遍具有种种缺陷。现有的表面钝化材料包括热氧化硅，等离子增强化学气相沉积氮化硅，氧化铝和非晶硅等。热氧化硅虽然具有优良的钝化性能，但是通常需要在高温下(大于900摄氏度)生长。高温工艺会增加电池的生产成本，同时造成低纯度硅材料(如多晶硅)的性能衰减。氮化硅对于n型硅表面具有优良的钝化效果，其钝化主要由于材料中高浓度的正电荷。但是在钝化p型硅表面的时候，氮化硅中的正电荷会在硅表面聚集，聚集的电荷则形成反转层。在这种情况下，电子会通过反转层流动到有金属接触的地方复合，形成寄生并联电阻，降低电池的效率。氧化铝对于p型硅表面具有优良的钝化效果，但是缺点在于其折射率约为1.7，低于硅电池的减反射膜2.0的最优值。所以氧化铝在用于表面钝化时需要被另一种高折射率的电介质材料所覆盖，从而达到合适的光学特性和稳定的电学特性。非晶硅能够非常有效的钝化n型和p型硅表面。但是非晶硅对可见光的吸收过强，限制了其用于太阳能前表面的应用。

因此有必要提供一种具有性能优秀的钝化减反层和钝化背反的太阳能电池。

发明内容

本发明的目的是提供一种有性能优秀的钝化减反层和钝化背反的太阳能电池。

为了解决本发明的至少一部分技术问题，本发明提供一种太阳能电池，包括基底、发射极层、正面电极和背面电极，其特征在于：该发射极层设置在该基底的上表面，该发射极层的上表面设有钝化减反层，该正面电极设置在该发射极层上表面上并与该发射极层接触，该钝化减反层覆盖在该发射极上表面上不与该正面电极接触的区域；该基底的下方依次设有钝化背反层和该背面电极，该背面电极的至少一部分穿透该钝化背反层，并与该基底的下表面接触，该钝化背反层覆盖该基底下表面上不与该背面电极接触的区域；该钝化减反层和该钝化背反层含有铪氧化物。

根据本发明的至少一个实施例，该发射极层设置在该基底的上表面且与该基底掺杂极性相反；该钝化减反层和该钝化背反层为单层结构。

根据本发明的至少一个实施例，该基底与该钝化背反层之间设有背接触层，该背接触层的掺杂极性与该基底的掺杂极性相同；

该背面电极不接触该基底的下表面，该背面电极的至少一部分穿透该钝化背反层并与该背接触层的下表面接触，该钝化背反层覆盖该背接触层下表面上不与该背面电极接触的区域。

根据本发明的至少一个实施例，该基底包括局部扩散背接触区，该局部扩散背接触区位于该基底与该背面电极接触的区域,该局部扩散背接触区的掺杂极性与该基底的掺杂极性相同。

根据本发明的至少一个实施例，该背面电极的包括多个相互独立的子电极，每个该子电极的至少一部分与该基底接触；该基底在与该子电极接触的多个区域具有多个局部扩散背接触区,至少一部分该局部扩散背接触区的掺杂极性与该基底的掺杂极性相同，至少一部分该局部扩散背接触区的掺杂极性与该基底的掺杂极性相反；掺杂极性与该基底的掺杂极性相同的该局部扩散背接触区与掺杂极性与该基底的掺杂极性相反的该局部扩散背接触区以相互间隔的方式排列。

根据本发明的至少一个实施例，该钝化减反层的厚度的上限是120纳米、150纳米或180纳米，该钝化减反层的厚度的下限是40纳米、50纳米或60纳米；该钝化背反层的厚度的上限是120纳米、150纳米或180纳米，该钝化背反层的厚度的下限是5纳米、10纳米或15纳米。

为了解决本发明的至少一部分技术问题，本发明还提供一种太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：

步骤1，提供基底；

步骤2，在该基底的上表面形成发射极层；

步骤3，在该发射极层上表面形成钝化减反层和/或在该基底的下表面形成钝化背反层；

其中，步骤3进一步包括：