太阳能电池及其制备方法与流程

本发明涉及光伏器件，特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术：

1、光伏发电是非常具备替代传统化石能源潜力的清洁能源。近年来市场对太阳能电池提出更多的要求，各类高效太阳能电池应运而生，制备工艺多种多样。

2、在传统技术方案中，采用pevcd(等离子体增强化学气相沉积)的方式形成隧穿氧化层和掺杂非晶硅层，再进行高温退火，使非晶硅层转化为多晶硅层，掺杂非晶硅层多使用两层掺杂膜层组合结构，即轻掺杂非晶硅层和重掺杂非晶硅层的结构，实现多晶硅层内部的杂质梯度，但是掺杂非晶硅层需要较长的退火时间来实现内部浓度分布的优化且掺杂非晶硅层沉积速度慢。

3、因此，如何提供一种制备工艺时间短且光电性能好的太阳能电池，成为目前迫切需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种太阳能电池及其制备方法。通过具有本征多晶硅层以及对称浓度分布的掺杂多晶硅层的多晶硅层，缩短制备工艺时间，且多晶硅层内部掺杂浓度分布均匀，改善太阳能电池光电性能。

2、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硅基底，以及设置于所述硅基底背面且沿远离所述硅基底方向依次层叠设置的隧穿氧化层和多晶硅层；

3、所述多晶硅层包括掺杂多晶硅层，以及位于所述掺杂多晶硅层两侧的本征多晶硅层；沿厚度方向，所述掺杂多晶硅层内的掺杂浓度由中心向具有所述本征多晶硅层的两侧表面依次减小。

4、在一些实施方式中，所述掺杂多晶硅层内的掺杂浓度由中心向具有所述本征多晶硅层的两侧表面的浓度减小状态相同。

5、在一些实施方式中，所述掺杂多晶硅层的厚度为40nm～120nm。

6、在一些实施方式中，所述本征多晶硅层的厚度为10nm～40nm。

7、在一些实施方式中，所述多晶硅层的总厚度为80nm～130nm。

8、在一些实施方式中，所述硅基底的正面依次层叠设置有发射极层和正面钝化层。

9、所述硅基底的背面依次层叠设置有所述隧穿氧化层、所述多晶硅层和背面钝化层。

10、第二方面，本申请提供一种如第一方面所述太阳能电池的制备方法，包括：

11、在所述硅基底的背面依次制备形成隧穿氧化层和非晶硅层；

12、所述非晶硅层的制备方法包括：

13、沿远离所述隧穿氧化层方向依次形成的本征非晶硅层、第二掺杂非晶硅层、第一掺杂非晶硅层、第二掺杂非晶硅层和本征非晶硅层，所述第一掺杂非晶硅层的掺杂浓度大于所述第二掺杂非晶硅层的掺杂浓度；

14、退火处理后得到所述的多晶硅层。

15、在一些实施方式中，制备所述第一掺杂非晶硅层的过程中掺杂气体的流量为总气流量的0.22％～0.40％。

16、在一些实施方式中，制备所述第二掺杂非晶硅层的过程中掺杂气体的流量为总气流量的0.05％～0.18％。

17、在一些实施方式中，制备所述第一掺杂非晶硅层的沉积温度为380℃～500℃，压力为2200mbar～2800mbar，功率为10000w～13000w。

18、在一些实施方式中，制备所述第二掺杂非晶硅层的沉积温度为380℃～500℃，压力为2200mbar～2800mbar，功率为9000w～12000w。

19、在一些实施方式中，所述隧穿氧化层的制备方法包括：

20、依次对所述硅基底的表面进行第一氧化和第二氧化，形成所述的隧穿氧化层。

21、在一些实施方式中，所述第一氧化的过程中氧化功率小于所述第二氧化的过程中氧化功率。

22、在一些实施方式中，所述第一氧化的过程中氧化压力大于所述第二氧化的过程中氧化压力。

23、在一些实施方式中，所述第一氧化的过程中，氧化功率为5000w～8000w，温度为380℃～500℃，压力为2200mbar～2600mbar。

24、在一些实施方式中，所述第二氧化的过程中，氧化功率为10000w～12000w，温度为380℃～500℃，压力为1400mbar～2000mbar。

25、相对于传统技术，本申请至少具有以下有益效果：

26、本申请通过在多晶硅层的两侧设置本征多晶硅层，能够加快掺杂非晶硅层的沉积速率，而且本征多晶硅层能够阻挡退火过程中掺杂元素的扩散，优化整体掺杂多晶层的掺杂浓度连续分布曲线，形成沿厚度方向由中心向两侧表面掺杂浓度依次减小的结构，缩短太阳能电池的制备工艺时间，且提高太阳能电池的开路电压。

技术特征：

1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括硅基底，以及设置于所述硅基底背面且沿远离所述硅基底方向依次层叠设置的隧穿氧化层和多晶硅层；

2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂多晶硅层内的掺杂浓度由中心向具有所述本征多晶硅层的两侧表面的浓度减小状态相同。

3.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述多晶硅层还满足如下条件中的至少一个：

4.如权利要求1-3任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述硅基底的正面依次层叠设置有发射极层和正面钝化层；

5.一种权利要求1-4任一项所述太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述非晶硅层满足如下条件中的至少一个：

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下条件中的至少一个：

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述隧穿氧化层的制备方法包括：

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述隧穿氧化层的制备方法满足如下条件中的至少一个：

10.如权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述隧穿氧化层的制备方法满足如下条件中的至少一个：

技术总结
本申请提供了一种太阳能电池及其制备方法，太阳能电池硅基底，以及设置于硅基底背面且沿远离硅基底方向依次层叠设置的隧穿氧化层和多晶硅层；多晶硅层包括掺杂多晶硅层，以及位于掺杂多晶硅层两侧的本征多晶硅层；沿厚度方向，掺杂多晶硅层内的掺杂浓度由中心向具有本征多晶硅层的两侧表面依次减小。本申请能够缩短太阳能电池的制备工艺时间，且多晶硅层内部掺杂浓度分布均匀。

技术研发人员：王榕,简磊,陈红,陈文军,冯德魁,李松江
受保护的技术使用者：盐城天合国能光伏科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15