[发明专利]一种异质结太阳能电池的制备方法及异质结太阳能电池

说明书

本发明涉及太阳能电池生产技术领域，具体涉及一种异质结太阳能电池的制备方法及异质结太阳能电池。一种异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：在N型衬底的正面和背面分别形成本征钝化层，包括：采用射频等离子体增强化学气相沉积工艺在N型衬底上形成第一子本征钝化层；采用甚高频等离子体增强化学气相沉积工艺在第一子本征钝化层上形成第二子本征钝化层。本发明提供的一种异质结太阳能电池的制备方法，通过射频等离子体增强化学气相沉积工艺和甚高频等离子体增强化学气相沉积工艺制备两层本征钝化层，既抑制了本征钝化层的外延生长，又保证了本征钝化层的整体质量，保证了异质结太阳能电池的效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池生产技术领域，具体涉及一种异质结太阳能电池的制备方法及异质结太阳能电池。

背景技术

随着全球能源问题的日益凸显，太阳能电池装置被大规模地普及并且在世界上广泛地用作能够通过光伏效应将光能直接转换成电能的电子器件。异质结太阳能电池，又称HJT电池(Hetero-Junction with intrinsic Thin-layer)或SHJ电池，是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池，具有制备过程简单、工艺温度低、开路电压高、光电转换效率高、温度系数低等诸多优点，是目前应用最广的高效晶硅太阳能技术之一。异质结电池包括单晶硅基底、分别设置在单晶硅基底的相对两端面上的本征非晶硅层、分别设置在两面的本征非晶硅层上的p型非晶硅层和n型非晶硅层、分别设置在p型非晶硅层和n型非晶硅层上的透明导电层(TCO层)以及分别设置在两面的透明导电层上的栅电极。

本征非晶硅层通常采用等离子增强化学气相沉积(PEVCD)进行制备。PECVD技术是在低气压下，利用低温等离子体在工艺腔体的阴极产生辉光放电，利用辉光放电(或另加发热体)使样品升温到预定的温度，然后通入适量的工艺气体，这些气体经一系列化学反应和等离子体反应，最终在样品表面形成固态薄膜。异质结太阳能电池的性能与制备工艺密切相关。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服使用现有的本征非晶硅层制备方法制备的本征非晶硅层不利于异质结太阳能电池效率的提升的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种异质结太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

在N型衬底的正面和背面分别形成本征钝化层；

在N型衬底的正面的本征钝化层上形成N型非晶硅或微晶硅层，在N型衬底的背面的本征钝化层上形成P型非晶硅或微晶硅层；

分别在N型非晶硅或微晶硅层和P型非晶硅或微晶硅层上形成透明导电层；

在透明导电层的表面形成电极；

其中，形成本征钝化层，包括：

采用射频等离子体增强化学气相沉积工艺在N型衬底上形成第一子本征钝化层；

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积工艺在第一子本征钝化层上形成第二子本征钝化层。

形成第一子本征钝化层和形成第二子本征钝化层在不同的工艺腔室内进行。

在形成第二子本征钝化层之前，还包括：采用气体等离子体对所述第一子本征钝化层进行预处理，去除射频等离子体增强化学气相沉积工艺环境在第一子本征钝化层表面的残留。

形成第一子本征钝化层的工艺条件为：射频电源的射频频率为3kHz-300GHz，加热时间均为80s-120s，N型衬底的表面温度为180℃-200℃，氢气的流量为15000sccm-20000sccm，四氢化硅的流量为150sccm-200sccm，掺杂气体乙硼烷的流量为10sccm-100sccm，掺杂气体磷化氢的流量为10sccm-100sccm，沉积压力为0.4torr-0.8torr，沉积功率为2000W-4000W，沉积时间为500s-1000s。