【技術實現步驟摘要】
本申請涉及太陽能電池，具體而言，本申請涉及一種太陽能電池及其制備方法和太陽能電池組件。
技術介紹
1、追求更高效太陽能電池始終是行業研究的熱點。隧穿氧化鈍化接觸作為一種高效鈍化結構，近年來被廣泛研究，其由超薄氧化硅層和摻雜多晶硅層組成，能夠顯著降低電子與空穴的復合，從而改善太陽能電池性能。
2、傳統隧穿氧化鈍化接觸電池為了實現較好的鈍化效果，多晶硅膜層往往較厚，這導致入射光特別是短波長光被多晶硅層吸收，減少了到達硅基體的有效光量，從而導致太陽能電池的短路電流降低。超薄多晶硅層能夠顯著減少寄生吸收問題同時降低載流子傳輸電阻，但相應地，其鈍化效果大大減弱。
技術實現思路
1、本申請旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本申請的目的在于提出一種太陽能電池及其制備方法和太陽能電池組件。本申請的超薄摻雜多晶硅層的厚度小于10nm，可顯著減少摻雜多晶硅層的寄生吸收問題同時降低載流子傳輸電阻，同時，該摻雜多晶硅層經過氫鈍化，可顯著改善超薄摻雜多晶硅層的鈍化效果，不需要通過增加摻雜多晶硅層的厚度來改善其鈍化效果，避免了因摻雜多晶硅層的厚度過大而導致的寄生吸收問題。由此，可同時提高太陽能電池的短路電流密度jsc、開路電壓voc和填充因子ff，從而提高太陽能電池的光電轉換效率pce。
2、在本申請的第一個方面，提出了一種太陽能電池。根據本申請的實施例，所述太陽能電池包括：
3、半導體襯底，所述半導體襯底包括沿其厚度方向相對設置的第一面和第二面；p>
4、隧穿氧化層，所述隧穿氧化層設在所述半導體襯底的第一面；
5、摻雜多晶硅層，所述摻雜多晶硅層設在所述隧穿氧化層遠離所述半導體襯底的一側，所述摻雜多晶硅層的厚度＜10nm，且所述摻雜多晶硅層經過氫鈍化；
6、第一透明導電層，所述第一透明導電層設在所述摻雜多晶硅層遠離所述半導體襯底的一側；
7、第一電極，所述第一電極設在所述第一透明導電層遠離所述摻雜多晶硅層的一側；
8、本征非晶硅層，所述本征非晶硅層設在所述半導體襯底的第二面；
9、摻雜非晶硅層，所述摻雜非晶硅層設在所述本征非晶硅層遠離所述半導體襯底的一側；
10、第二透明導電層，所述第二透明導電層設在所述摻雜非晶硅層遠離所述半導體襯底的一側；
11、第二電極，所述第二電極設在所述第二透明導電層遠離所述半導體襯底的一側。
12、根據本申請上述實施例的太陽能電池，本申請的超薄摻雜多晶硅層的厚度小于10nm，可顯著減少摻雜多晶硅層的寄生吸收問題同時降低載流子傳輸電阻，同時，該摻雜多晶硅層經過氫鈍化，可顯著改善超薄摻雜多晶硅層的鈍化效果，不需要通過增加摻雜多晶硅層的厚度來改善其鈍化效果，避免了因摻雜多晶硅層的厚度過大而導致的寄生吸收問題。由此，可同時提高太陽能電池的短路電流密度jsc、開路電壓voc和填充因子ff，從而提高太陽能電池的光電轉換效率pce。
13、另外，根據本申請上述實施例的太陽能電池還可以具有如下附加的技術特征：
14、在本申請的一些實施例中，所述摻雜多晶硅層中的氫原子濃度為1018～1022/cm3。
15、在本申請的一些實施例中，所述摻雜多晶硅層中的氫原子濃度為1019～1021/cm3。
16、在本申請的一些實施例中，所述摻雜多晶硅層的厚度為2nm～6nm。
17、在本申請的一些實施例中，所述太陽能電池還包括：氧化鋁層，所述氧化鋁層設在所述摻雜多晶硅層和所述第一透明導電層之間。
18、在本申請的一些實施例中，所述氧化鋁層的厚度為1nm～20nm。
19、在本申請的一些實施例中，所述太陽能電池還包括：氮化硅層，所述氮化硅層設在所述摻雜多晶硅層和所述第一透明導電層之間。
20、在本申請的一些實施例中，所述氮化硅層的厚度為10nm～120nm。
21、在本申請的一些實施例中，所述太陽能電池還包括：氧化鋁層和氮化硅層，所述氧化鋁層設在所述摻雜多晶硅層遠離所述半導體襯底的一側，所述氮化硅層設在所述氧化鋁層遠離所述半導體襯底的一側，所述第一透明導電層設在所述氮化硅層遠離所述半導體襯底的一側。
22、在本申請的一些實施例中，所述氧化鋁層的厚度為1nm～20nm，所述氮化硅層的厚度為10nm～120nm，所述氧化鋁層和所述氮化硅層的總厚度為10nm～140nm。
23、在本申請的一些實施例中，所述半導體襯底為n型硅片，所述摻雜多晶硅層為n型摻雜多晶硅層，所述摻雜非晶硅層為p型摻雜非晶硅層；或者，所述半導體襯底為n型硅片，所述摻雜多晶硅層為p型摻雜多晶硅層，所述摻雜非晶硅層為n型摻雜非晶硅層；或者，所述半導體襯底為p型硅片，所述摻雜多晶硅層為n型摻雜多晶硅層，所述摻雜非晶硅層為p型摻雜非晶硅層；或者，所述半導體襯底為p型硅片，所述摻雜多晶硅層為p型摻雜多晶硅層，所述摻雜非晶硅層為n型摻雜非晶硅層。
24、在本申請的一些實施例中，所述隧穿氧化層的厚度為1.2nm～2.5nm；和/或，所述本征非晶硅層的厚度為2nm～30nm；和/或，所述摻雜非晶硅層的厚度為2nm～60nm；和/或，所述第一透明導電層和所述第二透明導電層的厚度分別為10nm～200nm。
25、在本申請的第二個方面，提出了一種制備太陽能電池的方法。根據本申請的實施例，所述方法包括：
26、提供半導體襯底，所述半導體襯底包括沿其厚度方向相對設置的第一面和第二面；
27、在所述第一面依次形成隧穿氧化層和摻雜多晶硅層；
28、在所述摻雜多晶硅層表面進行注氫處理；
29、在所述第二面依次形成本征非晶硅層和摻雜非晶硅層；
30、在注氫后的所述摻雜多晶硅層表面形成第一透明導電層，在所述摻雜非晶硅層的表面形成第二透明導電層；
31、在所述第一透明導電層表面形成第一電極，在所述第二透明導電層表面形成第二電極。
32、根據本申請上述實施例的制備太陽能電池的方法，通過在超薄摻雜多晶硅層表面進行注氫處理，將氫注入到超薄摻雜多晶硅層中，鈍化摻雜多晶硅層中的缺陷中心，減少界面態密度，可顯著改善超薄摻雜多晶硅層的鈍化效果，不需要通過增加摻雜多晶硅層的厚度來改善其鈍化效果，避免了因摻雜多晶硅層的厚度過大而導致的寄生吸收問題。由此，可同時提高太陽能電池的短路電流密度jsc、開路電壓voc和填充因子ff，從而提高太陽能電池的光電轉換效率pce。
33、另外，根據本申請上述實施例的方法還可以具有如下附加的技術特征：
34、在本申請的一些實施例中，上述方法還包括：在所述摻雜多晶硅層表面形成氧化鋁層和/或氮化硅層，退火，以實現對所述摻雜多晶硅層進行注氫。
35、在本申請的一些實施例中，退火溫度為300℃～700℃，退火時間為10min～60min。
36、在本申請的一些實施例本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種太陽能電池，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述摻雜多晶硅層中的氫原子濃度為1018～1022/cm3。
3.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述摻雜多晶硅層中的氫原子濃度為1019～1021/cm3。
4.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述摻雜多晶硅層的厚度為2nm～6nm。
5.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，還包括：氧化鋁層，所述氧化鋁層設在所述摻雜多晶硅層和所述第一透明導電層之間。
6.根據權利要求5所述的太陽能電池，其特征在于，所述氧化鋁層的厚度為1nm～20nm。
7.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，還包括：氮化硅層，所述氮化硅層設在所述摻雜多晶硅層和所述第一透明導電層之間。
8.根據權利要求7所述的太陽能電池，其特征在于，所述氮化硅層的厚度為10nm～120nm。
9.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，還包括：氧化鋁層和氮化硅層，所述氧化鋁層設在所述摻雜多晶硅層遠離所述
10.根據權利要求9所述的太陽能電池，其特征在于，所述氧化鋁層的厚度為1nm～20nm，所述氮化硅層的厚度為10nm～120nm，所述氧化鋁層和所述氮化硅層的總厚度為10nm～140nm。
11.根據權利要求1～10中任一項所述的太陽能電池，其特征在于，所述半導體襯底為N型硅片，所述摻雜多晶硅層為N型摻雜多晶硅層，所述摻雜非晶硅層為P型摻雜非晶硅層；
12.根據權利要求1～10中任一項所述的太陽能電池，其特征在于，所述隧穿氧化層的厚度為1.2nm～2.5nm；
13.一種制備權利要求1～12中任一項所述的太陽能電池的方法，其特征在于，包括：
14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，還包括：
15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，退火溫度為300℃～700℃，退火時間為10min～60min。
16.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，采用氫等離子體在所述摻雜多晶硅層表面進行注氫處理。
17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，所述氫等離子體的流速為500sccm～3000sccm，處理時間為30s～300s。
18.一種太陽能電池組件，其特征在于，具有權利要求1～12中任一項所述的太陽能電池或權利要求13～17中任一項所述方法制得的太陽能電池。
...【技術特征摘要】
1.一種太陽能電池，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述摻雜多晶硅層中的氫原子濃度為1018～1022/cm3。
3.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述摻雜多晶硅層中的氫原子濃度為1019～1021/cm3。
4.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述摻雜多晶硅層的厚度為2nm～6nm。
5.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，還包括：氧化鋁層，所述氧化鋁層設在所述摻雜多晶硅層和所述第一透明導電層之間。
6.根據權利要求5所述的太陽能電池，其特征在于，所述氧化鋁層的厚度為1nm～20nm。
7.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，還包括：氮化硅層，所述氮化硅層設在所述摻雜多晶硅層和所述第一透明導電層之間。
8.根據權利要求7所述的太陽能電池，其特征在于，所述氮化硅層的厚度為10nm～120nm。
9.根據權利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，還包括：氧化鋁層和氮化硅層，所述氧化鋁層設在所述摻雜多晶硅層遠離所述半導體襯底的一側，所述氮化硅層設在所述氧化鋁層遠離所述半導體襯底的一側，所述第一透明導電層設在所述氮化硅層遠離所述半導體襯底的一側。
10.根據權利要求9...
【專利技術屬性】
技術研發人員：董偉超，王濤，王子港，柳偉，楊廣濤，陳達明，
申請(專利權)人：天合光能股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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