[发明专利]一种硅基异质结太阳能电池结构及其制备方法

说明书

本发明涉及的一种硅基异质结太阳能电池结构及其制备方法，它包括N型单晶硅基片，所述N型单晶硅基片的正面设有一层n+掺杂层，在n+掺杂层的表面沉积一层第一本征非晶硅/微晶硅膜，所述第一本征非晶硅/微晶硅膜的表面沉积有不少于两层的n型非晶硅/微晶硅膜，最外层的n型非晶硅/微晶硅膜的表面沉积有一层第一导电膜；所述N型单晶硅基片的背面设有一层第二本征非晶硅/微晶硅膜，所述第二本征非晶硅/微晶硅膜的表面沉积有不少于两层的p型非晶硅/微晶硅膜，最外层的型非晶硅/微晶硅膜的表面沉积有一层第二导电膜。本发明在N型单晶硅基片主表面形成一层n+掺杂层，形成高低结，对光生载流子起到一定的分离作用，减少光生载流子的复合。

技术领域

本发明涉及光伏高效电池技术领域，尤其涉及一种硅基异质结太阳能电池结构及其制备方法。

背景技术

硅基异质结太阳能电池基于较高的光电转换效率，被光伏行业公认为下一代可规模化量产的光伏电池技术。硅基异质结太阳能电池结构包括n型单晶硅基片、非晶硅/晶硅膜、透明导电膜、金属电极等。常规制备步骤包括：绒面制备并清洗、非晶硅/微晶硅膜沉积、透明导电膜沉积及电镀或丝网印刷制备金属电极。常规的制程思路，如中国专利CN107004732A公开了一种太阳能单电池和太阳能电池组件，通过n型晶体半导体基片具有3.5～13Ωcm的范围的电阻率减少太阳能单电池中的输出特性的偏差；再如中国专利CN113488550A公开了一种异质结电池及异质结电池制备方法，制备出的异质结电池绒面朝向光源设置，可以降低光的反射，提高光子的利用率，增大电池的电流，提高发电效率。现有技术中没有从单晶硅片基片角度进一步提升异质结太阳能电池光电效率的电池结构，工艺复杂，达到的参数理论化，不实用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种硅基异质结太阳能电池结构及其制备方法，进一步提升了单晶硅基片品质并改善表面结构，提升异质结太阳能电池光电转换效率。

本发明的目的是这样实现的：

一种硅基异质结太阳能电池结构，它包括N型单晶硅基片，所述N型单晶硅基片的正面设有一层n+掺杂层，在n+掺杂层的表面沉积一层第一本征非晶硅/微晶硅膜，所述第一本征非晶硅/微晶硅膜的表面沉积有不少于两层的n型非晶硅/微晶硅膜，最外层的n型非晶硅/微晶硅膜的表面沉积有一层第一导电膜；所述N型单晶硅基片的背面设有一层第二本征非晶硅/微晶硅膜，所述第二本征非晶硅/微晶硅膜的表面沉积有不少于两层的p型非晶硅/微晶硅膜，最外层的p型非晶硅/微晶硅膜的表面沉积有一层第二导电膜；所述第一导电膜和第二导电膜的外表面均设有若干金属电极。

一种硅基异质结太阳能电池结构的制备方法，包括以下内容：

步骤一、在N型单晶硅基片的表面制备金字塔绒面结构，获得双绒面N型单晶硅基片；

步骤二、对上述双绒面N型单晶硅基片进行磷掺杂，在N型单晶硅基片的正面和背面均形成n+掺杂层和磷硅玻璃层；

步骤三、去除N型单晶硅基片背面的磷硅玻璃层，去除N型单晶硅基片背面的n+掺杂层和正面的磷硅玻璃层，在所述N型单晶硅基片的正面保留了一层n+掺杂层；

步骤四、通过等离子体化学气相沉积法在所述N型单晶硅基片正面的n+掺杂层上沉积第一本征非晶硅/微晶硅膜，在第一本征非晶硅/微晶硅膜的表面沉积两层或多层n型非晶硅/微晶硅膜，在n型非晶硅/微晶硅膜的表面沉积第一导电膜；

步骤五、通过等离子体化学气相沉积法在所述N型单晶硅基片的背面沉积第二本征非晶硅/微晶硅膜，在第二本征非晶硅/微晶硅膜的表面沉积两层或多层p型非晶硅/微晶硅膜，在p型非晶硅/微晶硅膜的表面沉积第二导电膜；

步骤六、制备金属电极。

进一步地，步骤二的磷掺杂的工艺温度为600~850℃。

进一步地，步骤三中采用链式湿法设备，用酸性溶液去除N型单晶硅基片背面的磷硅玻璃层。

进一步地，步骤三中使用槽式湿法化学腐蚀方法去除N型单晶硅基片背面的n+掺杂层和正面的磷硅玻璃层。