[发明专利]太阳能电池及其制备方法、光伏组件

说明书

本申请提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，其中，所述太阳能电池包括：半导体衬底；位于所述半导体衬底的后表面的隧穿层；位于所述隧穿层表面的氢阻挡层；位于所述氢阻挡层表面的轻掺杂导电层；及位于所述轻掺杂导电层的至少部分表面的栅状掺杂导电层，所述栅状掺杂导电层包括层叠设置的重掺杂导电层及金属阻挡层。本申请提供的太阳能电池能够提高电池的转换效率。

技术领域

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

背景技术

TOPCon(tunnel oxide passivation contact)电池全称为隧穿氧化钝化接触电池，其核心在于背面超薄的隧穿氧化层以及重掺杂的多晶硅层，超薄氧化层可以使电子隧穿进入多晶硅层，同时阻挡空穴的输运，降低复合速率，提升电池的钝化效果及转化效率。重掺杂多晶硅又有一定的寄生光吸收，背面较厚的多晶硅层导致电池短路电流的降低。

目前光伏电池制备金属电极通常采用丝网印刷方式，在金属化浆料高温烧结后，负责起到欧姆接触作用的细栅线中的银侵蚀约30nm深度的多晶硅。虽然加厚整体多晶硅层改善金属化过程造成的掺杂多晶硅层的钝化损失，然而高浓度掺杂的多晶硅导致寄生光吸收。另外，丝网印刷金属化工艺中使用的较高温度烧制步骤会降低钝化和接触区域中磷掺杂多晶硅结构的钝化质量，进而降低钝化效果，导致光电转换效率下降。

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，能够提高太阳能电池的光电转换效率。

第一方面，本申请提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：

半导体衬底；位于所述半导体衬底的后表面的隧穿层；

位于所述隧穿层表面的氢阻挡层；

位于所述氢阻挡层表面的轻掺杂导电层；及

位于所述轻掺杂导电层的至少部分表面的栅状掺杂导电层，所述栅状掺杂导电层包括层叠设置的重掺杂导电层及金属阻挡层。

结合第一方面，在一些实施方式中，所述栅状掺杂导电层还包括位于所述金属阻挡层表面的第三掺杂导电层。

结合第一方面，在一些实施方式中，所述氢阻挡层包括氮氧化硅层、氧化铪层和氧化钽层中的至少一种。

结合第一方面，在一些实施方式中，所述氢阻挡层的厚度为0.2nm～1nm。

结合第一方面，在一些实施方式中，所述氢阻挡层的介电常数为4.0～28。

结合第一方面，在一些实施方式中，所述氢阻挡层的折射率为1.6～2.6。

结合第一方面，在一些实施方式中，所述金属阻挡层包括M的氮化物、M的氧化物、M的碳化物、M的氮氧化物、M金属、碳化硅及氮化硅中的至少一种，其中，M选自Ti、Al、Ta、Cr、Ca、Mo、V、Zr和W中的至少一种。

结合第一方面，在一些实施方式中，所述金属阻挡层包括氮化钽层、氮化钛层、碳化钛层、碳化钨层及碳化硅层中的至少一种；

结合第一方面，在一些实施方式中，所述金属阻挡层为氧化钛铝层与氧化钛层的叠层结构。

结合第一方面，在一些实施方式中，所述金属阻挡层的厚度为1nm～5nm。

结合第一方面，在一些实施方式中，所述金属阻挡层的电阻率＜1.5mΩ·cm。

结合第一方面，在一些实施方式中，所述轻掺杂导电层的掺杂浓度为0.8E20 cm^-3～4E20 cm^-3，所述重掺杂导电层的掺杂浓度为4E20 cm^-3～2E21 cm^-3。