[发明专利]硅异质结太阳能电池的制备方法及其太阳能电池

说明书

本发明实施例提供一种硅异质结太阳能电池的制备方法，包括：提供硅片到反应器腔室中；提供包含氧的第一气体到所述反应器腔室中，用于将含氧的所述第一气体分子附着到反应器腔室内壁上；对所述反应器腔室进行抽真空至气压小于0.1Pa；提供包含硅和氢的第二气体到所述反应器腔室中；以及依次将含有氢氧的硅化合物沉积到所述硅片的表面后将含有氢硅的化合物沉积到所述硅片的表面，形成氧含量梯度减少的钝化膜层，从而在硅异质节太阳能电池片上形成氧含量在靠近硅片表面的一侧向远离硅片表面的一侧逐渐减少的钝化膜层，使钝化膜层中的氧含量呈梯度分布，使电池性能得到了优化，提升了电池的光电转换效率和电池的稳定性。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种硅异质结太阳能电池的制备方法及其太阳能电池。

背景技术

传统晶硅、非晶硅太阳能电池具有工艺简单，制造成本低的优势成为主流的太阳能电池，然而，由于传统的晶硅、非晶硅太阳能电池仍然存在转换效率低，随着光照时间其转换效率不断下降等缺陷，这使得晶硅、非晶硅太阳能电池的应用受到限制。非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池克服了晶体硅和非晶硅太阳能电池的缺陷，凭借其较低的制备工艺温度、较高的光电转换效率、优异的高温/弱光发电以及较低的衰减等优势，成为目前光伏行业的重要发展方向。随着太阳能电池技术的飞速发展，其性能显现出质的改变，尤其是转换效率逐年提高，硅异质结电池的效率更是遥遥领先。

硅异质结太阳能电池由多种膜层构成，存在多种异质材料界面，其中，在硅异质结太阳能电池的制备过程中，对非晶硅和单晶硅(a-Si:H/c-Si)界面的钝化成为硅异质结太阳能电池的核心技术之一。钝化处理可以对硅片表面的悬挂键等表面缺陷进行处理，降低表面活性，从而降低少数载流子表面复合的速率，以获得较长的少子寿命，增强硅异质结太阳能电池的性能。提升a-Si:H/c-Si界面钝化效果的工艺有提高硅烷的解离度、降低本征层沉积温度或在非晶硅向微晶硅转化区沉积高质量的钝化膜层等方式。但是，目前提升a-Si:H/c-Si界面钝化的工艺窗口比较窄，存在工艺较复杂或难以稳定控制的问题。因此，如何采用一种易于实现且易于控制的方式来提高a-Si:H/c-Si界面的钝化效果，是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中钝化膜层界面少数载流子复合率高，钝化膜层稳定性差，影响硅异质结太阳能电池的性能的问题，本发明目的是提供一种硅异质结太阳能电池及其制备方法。具体的技术方案如下：

一方面，提供一种硅异质结太阳能电池的制备方法，包括：

提供硅片到反应器腔室中；

提供包含氧的第一气体到所述反应器腔室中，用于将含氧的所述第一气体分子附着到所述反应器腔室内壁上；

对所述反应器腔室进行抽真空至气压小于0.1Pa；

提供包含硅和氢的第二气体到所述反应器腔室中；

以及，依次将含有氢氧的基团，或将含氧基团和含氢基团进行沉积，再将含有氢的基团继续沉积，从而在硅片表面形成氧含量由靠近所述硅片的一侧向远离所述硅片的一侧梯度减少的钝化膜层。

可选的，提供包含氧的所述第一气体到所述反应器腔室中的气压为小于200Pa。

可选的，提供包含硅和氢的所述第二气体到所述反应器腔室中的气压为20Pa-100Pa。

可选的，所述含氧的所述第一气体为H₂O、NO、NO₂中的至少一种。

可选的，硅和氢的所述第二气体包括SiH₄和H₂的混合气体，或Si₂H₆和H₂的混合气体。

可选的，包含硅和氢的所述第二气体中，所述硅的质量占所述第二气体的质量比为3％～8％。