[发明专利]一种太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明实施例提供了一种太阳能电池及其制备方法，该太阳能电池包括晶硅衬底，在其一个表面制备有第一隧穿薄膜层、掺杂多晶硅层、第一钝化层、抗反射层和掩膜层；另一个表面上制备有第二隧穿薄膜层、重掺杂多晶硅层、第二钝化层、超重掺杂多晶硅层和透明导电层。本申请通过引入钝化层实现对掺杂多晶硅层表面良好的化学钝化及场效应钝化，降低载流子在多晶硅层因复合造成的损失，提升光生载流子的有效输出；再通过超重掺杂多晶硅层的引入，实现对其中一个表面场效应钝化的进一步加强，通过不同掺杂浓度产生的电势差值，为光生载流子向外电路输出提供一定的动力，进而再次增大载流子的有效输出，从而有效提高了太阳能电池的转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术

晶硅太阳能电池是技术最成熟、应用最广泛的太阳能电池，在光伏市场中的比例超过90％，并且在未来相当长的时间内都将占据主导地位。在影响晶硅太阳能电池光电转换效率的诸多因素中，金属电极与晶硅接触处的复合这一因素是其中的关键，被认为是接近理论极限效率的最后一个限制因素。目前来说，采用隧穿氧化层钝化金属接触结构可以显著降低金属接触区域的复合，同时兼具良好的接触性能，从而可以极大地提升晶硅太阳能电池的转换效率。相对于异质结太阳能电池27.5％极限效率，利用隧穿氧化层钝化接触结构的晶硅太阳能电池的效率极限可以达到28.2％～28.7％。

目前，国内外已有一些厂商将该隧穿氧化层钝化金属接触结构应该用到太阳能电池中。本申请的发明人在实践中发现，该接触结构中的掺杂多晶硅层对晶硅本身提供场效应钝化以及负责与外电路的电极形成欧姆接触，但实际其仍属于太阳能电池光生载流子的传导载体，其本身的结构缺陷造成其存在大量的复合中心，这对载流子最终传输到外电路仍存在很大限制，这在一定程度降低了太阳能电池的转换效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种太阳能电池及其制备方法，以提高太阳能电池的转换效率。

有鉴于此，本发明公开了一种太阳能电池，应用于太阳能电池组件，所述太阳能电池包括第一导电类型的晶硅衬底，所述晶硅衬底包括第一表面和第二表面，其中：

所述第一表面上从内到外依次制备有第一隧穿薄膜层、第二导电类型的掺杂多晶硅层、第一钝化层、抗反射层和掩膜层，还制备有第一金属电极，所述第一金属电极穿透所述掩膜层、所述抗反射层和所述第一钝化层后与所述掺杂多晶硅层形成欧姆接触；

所述第二表面上从内到外依次制备有第二隧穿薄膜层、第一导电类型的重掺杂多晶硅层、第二钝化层、第一导电类型的超重掺杂多晶硅层和透明导电层，还制备有第二金属电极和低温导电电极，所述第一金属电极穿透所述透明导电层、所述超重掺杂多晶硅层和所述第二钝化层后与所述重掺杂多晶硅层形成欧姆接触，所述低温导电电极与所述透明导电膜形成欧姆接触。

可选的，所述第一隧穿薄膜层为碳族元素的混合物薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜或氮氧化物薄膜，或者为金属氧化物薄膜，其厚度为1-5nm。

可选的，所述掺杂多晶硅层的厚度为20-200nm、掺杂浓度为10¹⁸-10²²cm^-3；

可选的，所述第一钝化层为碳族元素的混合物薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜或氮氧化物薄膜，或者为金属氧化物薄膜，其厚度为1-20nm。

可选的，所述掩膜层为透光性强的低折射率绝缘体薄膜。

可选的，所述重掺杂多晶硅层的厚度为20-200nm、掺杂浓度为10¹⁸-10²²cm^-3；

可选的，所述第二钝化层为碳族元素的混合物薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜、氮氧化物薄膜，或者为金属氧化物薄膜，其厚度为1-10nm。