[发明专利]一种超高效的交叉指式背接触异质结太阳电池

说明书

本发明公开了一种超高效交叉指式背接触异质结太阳电池，包括晶硅衬底，所述晶硅衬底的前表面包括至少一种钝化层，所述前表面经过RIE等离子刻蚀方法，形成一种超低反射率表面；所述晶硅衬底的背表面从内到外分别包括隧穿氧化层、交替排列的n+掺杂非晶硅层/p+掺杂非晶硅层、激光开槽区、钝化层和金属电极。本发明采用RIE等离子刻蚀技术制备前表面低反射率黑硅结构，进一步改善高效电池光学吸收，电流密度达到42.6mA/cm²以上，同时匹配前表面多种钝化结构，进一步提升电池钝化能力，电池开路电压保持在710mA以上，量产化HBC电池效率达到25.5％以上。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种超高效的交叉指式背接触异质结太阳电池。

背景技术

近年来，能源危机与环境压力促进了太阳电池研究和产业的迅速发展。目前，晶体硅太阳电池是技术最成熟、应用最广泛的太阳电池，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。在高速发展的光伏产业中，光电转换效率的提高和电池制造成本的降低已经成为整个光伏行业的根本，随着光伏电池技术的不断进步，越来越多的高效太阳电池进入人们的视野。

光伏领跑者计划将继续推动我国光伏技术进步，高效晶体硅技术将成为发展方向。降本增效始终是光伏行业永恒的主题，随着行业不断的技术进步和政策推动，大众的目光逐渐转移至度电成本上，高效电池因此备受瞩目。

发明内容

本发明提供一种超高效掺杂非晶硅技术的交叉指式背接触异质结太阳电池结构。

本发明所采用的技术方案是：

一种超高效掺杂非晶硅技术的交叉指式背接触异质结太阳电池，包括晶硅衬底，所述晶硅衬底的前表面包括至少一种钝化层，所述前表面经过RIE等离子刻蚀方法，形成一种超低反射率表面；所述晶硅衬底的背表面从内到外分别包括隧穿氧化层、交替排列的n+掺杂非晶硅层/p+掺杂非晶硅层、激光开槽区、钝化层和金属电极。

进一步地，所述晶硅衬底为N型单晶硅衬底或P型单晶硅衬底中的任意一种。

进一步地，所述晶硅衬底的前表面为制绒面，采用RIE等离子刻蚀方法制绒，

采用RIE等离子刻蚀方法制备所需绒面的过程为：

(1)将硅片放置于用于等离子刻蚀承载载具里，送入等离子刻蚀设备腔体。

(2)对设备进行抽真空，在室温25℃，保持设备真空度在100-1000mtorr下，维持压力稳定，通入100-1000sccm SF6、100-5000sccm O₂以及100-2000sccm Cl₂，进行等离子刻蚀，刻蚀时间为1-100min。

(3)完成刻蚀后，关闭反应气体，并将设备真空抽至100mtorr以下，保持1-5min，然后通入1-10SLM N₂，使设备达到常压状态；

(4)完成刻蚀工艺，取出硅片。

进一步地，所述晶硅衬底的背表面为酸抛光面或碱抛光面中的任意一种。

进一步地，所述晶硅衬底的前表面设置的钝化层为SiO₂、AlOx、SiNx、SiONx中的一种或几种组合。

进一步地，所述晶硅衬底的背表面的隧穿氧化层通过常压热氧氧化、LPCVD热氧氧化中的任意一种方式制得。

进一步地，所述交替排列的n+掺杂非晶硅层/p+掺杂非晶硅层，采用LPCVD掺杂技术实现，其中B掺杂利用BCl3气态掺杂源实现。

进一步地，n+掺杂非晶硅层和p+掺杂非晶硅层交替采用掩膜和激光开槽技术分别实现。