[发明专利]硅异质结太阳能电池及其背场结构和背场结构的制备方法

说明书

本申请公开了一种硅异质结太阳能电池背场结构。所述背场结构包括：p型硅基底，所述p型硅基底具有背场面；形成在所述背场面上的第一本征钝化层；形成在所述第一本征钝化层上的p型硅掺杂层；以及形成在所述p型硅掺杂层上的吸附原子层；所述吸附原子层包括沉积在所述p型硅掺杂层的表面且与所述p型硅掺杂层的表面的硅原子形成正偶极矩势场的吸附原子。本申请还公开了所述硅异质结太阳能电池背场结构的制备方法和一种硅异质结太阳能电池。本申请的背场结构的p型硅掺杂层和TCO界面的对p型硅基底的空穴的肖特基势垒的高度较低，硅异质结太阳能电池的填充因子和转换效率较高。

技术领域

本申请涉及但不限于光伏技术领域，尤其涉及但不限于一种硅异质结太阳能电池及其背场结构和背场结构的制备方法。

背景技术

硅异质结(Silicon Heterojunction，SHJ)太阳能电池因其开路电压高、转换效率高、温度系数低、工艺流程简单、无光致衰减等突出优点，近年来受到了光伏学术界及工业界的广泛关注，成为高效太阳能电池技术的热门发展方向。

目前，p型硅异质结太阳能电池的基本结构为：p型硅基底的两面沉积有本征钝化层，其中一面的本征钝化层上沉积有p型硅掺杂层，另外一面的本征钝化层上沉积有n型掺杂层，而在p型硅掺杂层和n型掺杂层上分设有透明导电氧化(Transparent ConductiveOxide，TCO)层和电极。其中，p型硅掺杂层、本征钝化层和p型硅基底形成具有p⁺-i-p结构的SHJ太阳能电池的背场，背场可收集多数光生载流子(即p型硅基底中的空穴)。与此同时，p型硅基底另一面的本征钝化层上沉积的n型掺杂层可作为光生载流子分离、收集和传输层。而最终SHJ太阳能电池的电流将分别由上述两面的TCO层和电极引出。

现有p型硅异质结太阳能电池的背场在TCO层与p型硅掺杂层界面对空穴具有较高的肖特基势垒，导致p型硅基底中的空穴需要越过肖特基势垒才能被太阳能电池收集，降低了太阳能电池对空穴的收集效率。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种能够降低p型硅掺杂层和TCO层接触界面对p型硅基底中的空穴的肖特基势垒高度的硅异质结太阳能电池背场结构及其制备方法和采用该背场结构形成的硅异质结太阳能电池。

具体地，本申请提供了一种硅异质结太阳能电池背场结构，包括：

p型硅基底，所述p型硅基底具有背场面；

形成在所述背场面上的第一本征钝化层；

形成在所述第一本征钝化层上的p型硅掺杂层；以及

形成在所述p型硅掺杂层上的吸附原子层；

其中，所述吸附原子层包括沉积在所述p型硅掺杂层的表面且与所述p型硅掺杂层的表面的硅原子形成正偶极矩势场的吸附原子。

在本申请实施例中，所述p型硅基底可以为p型晶硅基底，所述第一本征钝化层可以为本征硅基薄膜，所述p型硅掺杂层可以为p型硅基薄膜。

在本申请实施例中，所述吸附原子层的厚度可以为0.5nm至1.5nm。

在本申请实施例中，所述吸附原子的泡林电负性可以小于硅的泡林电负性，所述吸附原子的共价半径可以大于硅的共价半径。

在本申请实施例中，所述吸附原子可以为非过渡金属的原子。

在本申请实施例中，所述吸附原子可以选自元素周期表中I、II、III和IV主族元素的原子中的任意一种或更多种。

在本申请实施例中，所述吸附原子可以选自钾、铷、铯、镁、钙、锶、钡、铝、镓、铟和锗的原子中的任意一种或更多种。

本申请还提供了一种制备硅异质结太阳能电池背场结构的方法，包括：