[发明专利]一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件

说明书

本申请涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，所述太阳能电池包括N型半导体衬底，所述N型半导体衬底具有相对的前表面和后表面；所述N型半导体衬底的前表面上设有第一钝化层，所述第一钝化层的表面设有第一电极；所述N型半导体衬底的后表面设有掺磷多晶硅层，所述N型半导体衬底后表面与掺磷多晶硅层之间设有含有氮元素和磷元素的氧化层，所述掺磷多晶硅层的表面设有掺磷多晶硅层的表面设有第二钝化层，第二钝化层的表面设有第二电极。本申请通过在电池后表面的N型半导体衬底与掺磷多晶硅层设置一层含有氮元素和磷元素的氧化层，提高电池后表面隧穿能力的同时，提高电池后表面钝化效果，从而提升电池的转换效率。

技术领域

本申请涉及光伏电池技术领域，具体地讲，涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件。

背景技术

Topcon电池依靠“隧穿效应”实现后表面钝化，现有的Topcon电池后表面结构从内向外依次为半导体衬底，隧穿氧化层，掺磷多晶硅层，后表面钝化层，由于隧穿氧化层的材质为二氧化硅，二氧化硅对硅表面的悬挂键和缺陷进行了有效的钝化，对电池的开路电压有着明显的帮助和提升，从而提高电池转化效率。但是，由于二氧化硅层厚度太薄，薄膜质量得不到有效的保证，会在膜层中存在较多缺陷和孔隙，这样会导致最终电池出现短路的现象，而且还会使得太阳能电池后表面载流子的复合程度大幅度降低，若采取增加二氧化硅膜层厚度的措施来解决漏电电流的问题，过厚的二氧化硅膜层会严重阻碍电子的迁移，隧穿效应随之降低，增大了电池的串联电阻，电池的填充因子和电流会受到影响而降低；同时由于二氧化硅自身的结构特性，在电池组件的使用过程中，一些离子半径较小的离子进入到其中会破坏钝化效果，尤其是Na离子的存在，会对电池的使用寿命产生一定的影响。

因此，有必要研究一种提升电池背钝化效果的同时还具有较强的隧穿效应的太阳能电池。

发明内容

鉴于此，本申请提出一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，该太阳能电池具有优良的背钝化效果的同时，还具有较强的隧穿效应。

第一方面，本申请实施例提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：

N型半导体衬底，所述N型半导体衬底具有相对的前表面和后表面；

所述N型半导体衬底的前表面上设有第一钝化层，穿过所述第一钝化层与所述N型半导体衬底形成电连接的第一电极；

所述N型半导体衬底的后表面设有掺磷多晶硅层，所述N型半导体衬底后表面与掺磷多晶硅层之间设有含有氮元素和磷元素的氧化层，所述掺磷多晶硅层的表面设有第二钝化层，穿过所述第二钝化层与所述掺磷多晶硅层形成电连接的第二电极。

结合第一方面，所述氧化层自N型半导体衬底至掺磷多晶硅层方向依次包括第一氧化子层、第二氧化子层和第三氧化子层。

结合第一方面，所述第一氧化子层为氮掺杂氧化硅层，所述氮掺杂氧化硅层的材质包括SiO_xN_y，其中，y/(x+y)＜15%，和/或所述氮掺杂氧化硅层中氮的掺杂浓度由N型半导体衬底到掺磷多晶硅层方向逐渐降低。

结合第一方面，所述第一氧化子层的厚度为1 Å ~2 Å。

结合第一方面，所述第三氧化子层为磷掺杂氧化硅层，所述磷掺杂氧化硅层中磷的掺杂浓度为1×10¹⁰ cm^-3~1×10¹⁸cm^-3，和/或所述磷掺杂氧化硅层中磷的掺杂浓度由N型半导体衬底到掺磷多晶硅层方向逐渐增加。

结合第一方面，所述第三氧化子层的厚度为2 Å~3 Å。

结合第一方面，所述第二氧化子层的材质为二氧化硅，和/或所述第二氧化子层的厚度为8 Å~10 Å，和/或所述第二氧化子层的针孔密度为10^-6~10^-3。