[发明专利]一种太阳能电池叠层钝化结构及其制备方法

说明书

本发明提供了一种太阳能电池叠层钝化结构及其制备方法。所述太阳能电池叠层钝化结构包括P型硅衬底，以及在所述的P型硅衬底背面从里到外依次设置的第一介电层、第二介电层、第三介电层和第四介电层。所述制备方法包括：在P型硅衬底背面生成第一介电层，再在所述第一介电层上依次沉积第二介电层、第三介电层和第四介电层。本发明提供的太阳能电池背面叠层钝化结构含有丰富的氢离子或原子，具有非常好的化学钝化及场钝化效果。

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，涉及一种太阳能电池叠层钝化结构及其制备方法。

背景技术

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，在太阳能的有效利用当中，太阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。对于传统P型全铝背场太阳电池，背面金属和硅接触区的复合既背表面全铝掺杂所形成全铝背场是限制效率进一步提升的关键因素，同时全铝背场的长波反射率较低，光学损失较高。为了解决此问题，国内外各大研究机构专注于高效电池表面的钝化处理及结构改进，通过引入背面钝化膜及局域铝背场技术，减少金属与硅接触界面的复合同时提高了背面长波反射，极大的提高了电池的开路电压及短路电流，太阳电池光电转换效率提升1％以上，即P型PERC电池。该工艺路径相对简单且兼容现有的电池生产线。因此得到了快速的大面积推广应用，目前PERC电池的市场占有率达到90％以上。目前量产PERC电池转换效率达到23％左右。为了进一步提高PERC电池的转换效率，必须对电池表面进行良好的钝化，降低表面缺陷复合从而提高电池的开路电压。

目前，产业化PERC电池最常见的钝化技术是正面氮化硅钝化膜，背面用氧化铝和氮化硅层进行叠层钝化。

CN111987191A公开了一种修复PERC电池激光开膜损伤的方法，包括对P型单晶硅片的正面和反面进行制绒且在正面和/或反面进行磷扩散形成磷掺杂面；使用激光器对P型单晶硅片的正面进行局域掺杂制作选择性发射极；经过背面刻蚀、热氧化、在背面沉积氧化铝与氮化硅叠层或氮化硅与氮氧化硅叠层和在正面沉积钝化减反射层，进行激光开膜和损伤修复，实现损伤区域的固相外延生长，使晶硅重新结晶恢复有序排列。

CN211929505U中公开了一种晶硅太阳能电池片，其所述钝化层为氧化铝层和氮化硅层的叠层，且所述钝化层的厚度为110nm-140nm，所述氮化硅层设置在所述氧化铝层的底表面上。

目前产业化PERC电池是基于背面氧化铝和氮化硅的叠层钝化结果，氮化硅薄膜的正电荷量较高，会影响带负电荷的氧化铝薄膜的场钝化效果，同时氮化硅薄膜的沉积功率较氧化铝薄膜较高，沉积过程中会破坏氧化铝薄膜的钝化效果。另外氧化铝薄膜的折射率为1.6左右，氮化硅薄膜的折射率为2.0左右，两者相差较大，背面光反射效果欠佳。因此上述方案的化学钝化效果、场钝化效果及背面光反射能力均有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种太阳能电池叠层钝化结构及其制备方法。本发明提供的太阳能电池叠层钝化结构具有良好的钝化效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种太阳能电池叠层钝化结构，所述太阳能电池叠层钝化结构包括P型硅衬底，以及在所述的P型硅衬底背面从里到外依次设置的第一介电层，第二介电层、第三介电层和第四介电层。